способ подэтажной разработки крутых пластов с закладкой выработанного пространства
Классы МПК: | E21C41/16 способы подземной разработки полезных ископаемых; системы разработок E21F15/00 Способы и устройства для закладки выработанного пространства |
Автор(ы): | Сухоруков Владимир Афанасьевич (RU), Фрянов Виктор Николаевич (RU), Сухоруков Владислав Владимирович (RU), Шенгерей Борис Владимирович (RU), Шенгерей Евгений Борисович (RU), Бойко Сергей Владимирович (RU), Суслопаров Дмитрий Петрович (RU) |
Патентообладатель(и): | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный индустриальный университет" (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2011-06-17 публикация патента:
20.11.2012 |
Изобретение относится к горной промышленности, к способам подэтажной разработки крутых пластов с закладкой выработанного пространства. Способ включает отработку выемочного участка четными и нечетными подэтажами в восходящем порядке встречными короткими очистными забоями, проветриваемыми за счет общешахтной депрессии. Предварительно проходят подэтажные штреки и скаты. Отработку пласта ведут встречными короткими очистными забоями от фланговых скатов к центральному с проветриванием по прямоточной схеме, опережающей подготовкой и отработкой нечетных подэтажей. Выработанное пространство нечетных подэтажей заполняют твердеющей закладкой, а в оставляемых четных подэтажах между отработанными нечетными, выработанное пространство заполняют обычной закладкой. При отработке бывший вентиляционный штрек нечетного подэтажа используют в качестве конвейерного. Изобретение позволяет повысить безопасность и производительность труда, снизить трудоемкость процессов. 3 ил.
Формула изобретения
Способ подэтажной разработки крутых пластов с закладкой выработанного пространства, включающий отработку выемочного участка четными и нечетными подэтажами в восходящем порядке встречными короткими очистными забоями, проветриваемыми за счет общешахтной депрессии, а также предварительное проведение подэтажных штреков и скатов, отличающийся тем, что отработку пласта ведут встречными короткими очистными забоями от фланговых скатов к центральному с проветриванием по прямоточной схеме и опережающей подготовкой, и отработкой нечетных подэтажей, выработанное пространство которых заполняют твердеющей закладкой, а в оставляемых четных подэтажах между отработанными нечетными, выработанное пространство заполняют обычной закладкой, причем при их отработке бывший вентиляционный штрек нечетного подэтажа используют в качестве конвейерного.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке крутых пластов с закладкой выработанного пространства.
Известен способ отработки крутых пластов наклонными слоями с выемкой слоев в восходящем порядке полосами по простиранию с гидравлической закладкой выработанного пространства (А.П.Килячков. Технология горного производства. М.: Недра, 1985, с 259-363). Выемка угля производится с применением буровзрывных работ. Очистной забой представляет собой лаву (полосу) длиной 10-15 м, расположенную по падению. В лаве устанавливается обычная призабойная крепь, затем в выработанное пространство подается гидравлическая закладка.
К основным недостаткам данной технологии можно отнести то, что на сопряжении очистного забоя с вентиляционным штреком создаются опасные условия труда (большое скопление метана и образование вывалов угля).
Эти недостатки устранены в другом наиболее близком к заявленному способе (Патент на изобретение № 2283431; заявка 28.04.05; опубл. 10.09.06, БИП № 25). Выемка угля здесь осуществляется механизированным и гидравлическим способами с самотечной и литой твердеющей закладкой выработанного пространства.
Недостатки технологии следующие:
сложное проветривание забоев; большой объем подготовительных работ; низкая концентрация горных работ на подготовленном выемочном участке; низкое качество полезного ископаемого из-за гидравлической отбойки угля.
Задачей изобретения является создание такого способа разработки крутого пласта, который улучшает условия труда горнорабочих, позволяет повысить безопасность и производительность труда, снизить трудоемкость и себестоимость угля.
В способе подэтажной разработки крутых пластов с закладкой выработанного пространства, включающем отработку выемочного участка четными и нечетными подэтажами в восходящем порядке встречными короткими очистными забоями проветриваемыми за счет общешахтной депрессии, а также предварительное проведение подэтажных штреков и скатов, отработку пласта ведут встречными короткими очистными забоями от фланговых скатов к центральному с проветриванием по прямоточной схеме и опережающей подготовкой и отработкой нечетных подэтажей, выработанное пространство которых заполняют твердеющей закладкой, а в оставляемых четных подэтажах между отработанными нечетными, выработанное пространство заполняют обычной закладкой, причем при их отработке бывший вентиляционный штрек нечетного подэтажа используют в качестве конвейерного.
Способ поясняется чертежами, где на фиг.1 приведена схема подготовки и отработки выемочного участка с размещением в нем очистных забоев и подготовительных выработок; на фиг.2 - разрез I-I на фиг.1; на фиг.3 - разрез II-II на фиг.1.
На фиг.1-3 изображена технологическая схема выемки угля встречными очистными забоями с обособленным проветриванием и закладкой выработанного пространства.
Выемочный участок на вентиляционном и откаточном горизонтах вскрывается квершлагами 1, 2, 3, 4, 5, 6. Затем проводят фланговые скаты 7, 8 и центральный скат 9. Далее проводят вентиляционный 10 и откаточный 11 штреки.
Для отработки первого нечетного подэтажа 12 проводят вентиляционный штрек 13. Для отработки второго нечетного подэтажа 14 проводят конвейерный 15 и вентиляционный 16 штреки. Для отработки третьего нечетного подэтажа 17 проводят также конвейерный 18 и вентиляционный 19 штреки.
При отработке первого четного подэтажа 20 используется в качестве конвейерного штрека бывший вентиляционный штрек 13, а при отработке второго четного подэтажа 21 используется бывший вентиляционный штрек 16 и при отработке третьего четного подэтажа 22 используется штрек 19.
Выработанное пространство нечетных подэтажей закладывается твердеющей закладкой, а четных - обычной. Для сохранения центрального ската оставляют целик 23.
При отработке четных подэтажей вентиляционный штрек 24 сооружается и сохраняется до полной отработки подэтажа 20, а затем заполняется твердеющей закладкой. Фланговые скаты 7, 8 заполняются закладкой по мере отработки четных подэтажей 20, 21, 22, а центральный 9 после полной отработки участка.
Способ разработки крутого пласта осуществляется следующим образом.
До начала очистных работ от квершлагов 1, 2, 3, 4, 5, 6 проводятся фланговые скаты 7, 8 и центральный скат 9. Затем проводится основной штрек 11 и вентиляционный штрек 13 для отработки нечетного подэтажа 12. Отработка нечетного подэтажа ведется от фланговых скатов 7, 8 к центральному 9 с оставлением вентиляционного штрека 13. Одновременно ведется подготовка и отработка следующих нечетных подэтажей 14, 17. По мере их отработки начинается отработка четных подэтажей 20, 21, 22.
При отработке четных подэтажей в качестве конвейерных штреков используются бывшие вентиляционные штреки нечетных подэтажей 13, 16, 19, а вентиляционные штреки 24, 25 сооружаются в закладочном массиве.
Все очистные забои проветриваются за счет общешахтной депрессии по прямоточной схеме, а нечетные подэтажи дополнительно используют подсвежающую струю воздуха.
Свежий воздух при отработке четных подэтажей поступает с основного горизонта в центральный скат 9, а затем на конвейерные штреки и, омыв забой, выходит на временно оставляемые в выработанном пространстве вентиляционные штреки 24, 25. Из вентиляционных штреков исходящая струя воздуха по фланговым скатам 7, 8 выходит на вентиляционный горизонт.
Вентиляционные штреки 24, 25 четных подэтажей 20, 21 заполняются твердеющей закладкой после отработки подэтажа и здесь же заполняются закладкой фланговые скаты 7, 8.
Для сохранения центрального ската 9 оставляют целики угля 23. Возможна бесцеликовая схема отработки полос, известная по существующей технологии, где углеспускной скат возводится в закладочном массиве.
Класс E21C41/16 способы подземной разработки полезных ископаемых; системы разработок
Класс E21F15/00 Способы и устройства для закладки выработанного пространства