способ возведения искусственного межгоризонтального целика при разработке крутых и наклонных пластов

Формула изобретения

1. СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ ИСКУССТВЕННОГО МЕЖГОРИЗОНТАЛЬНОГО ЦЕЛИКА ПРИ РАЗРАБОТКЕ КРУТЫХ И НАКЛОННЫХ ПЛАСТОВ, включающий проведение под целиком между кровлей и почвой пласта слоевых штреков, формирование над целиком изолирующего перекрытия, выемку полезного ископаемого целика под защитой перекрытия, обрушение пород на перекрытие и подачу вяжущего в обрушенные породы из полевого штрека, пройденного в почве пласта, отличающийся тем, что полезное ископаемое целика подвергают предварительному разрыхлению, выемку полезного ископаемого осуществляют бурошнековыми установками из слоевого штрека у почвы пласта, при этом в обрушенные породы над перемещающимися изолирующими перекрытием подают мелкодробленую пустую породу.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что подачей вяжущего в обрушенные породы производят упрочнение граничной части целика над слоевыми штреками после заполнения выработанного пространства целика породой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для возведения искусственного межгоризонтного целика при разработке крутых и наклонных пластов.

Известен способ возведения искусственного целика между этажами при разработке крутых угольных пластов с полным обрушением пород кровли и выемкой этажей подэтажами из подэтажных штреков, включающий настилку гибкого перекрытия на массив угля, закрепление перекрытия к висячему боку пласта, обрушение пород на перекрытие и подачу в обрушенные породы связующего материала через скважины [1] .

Недостатками данного способа являются значительные затраты на возведение искусственного целика и низкая устойчивость целика.

Известен способ возведения искусственного межгоризонтного целика при разработке крутых и наклонных угольных пластов, принятый за прототип, включающий проведение подготовительных выработок, отработку щитового столба от кровли пласта у границы с отработанным горизонтом до почвы под углом 85-90^о к горизонтали в вертикальной плоскости вкрест простирания пласта и отработку угольного межгоризонтного целика с формированием искусственного целика в выработанном пространстве, перед отработкой щитового столба от кровли до почвы пласта отрабатывают горизонтальный слой, на почву которого настилают гибкое перекрытие, отработку щитового столба и угольного межгоризонтного целика производят одновременно, при этом отработку угольного целика осуществляют наклонными слоями в нисходящем порядке под защитой гибкого перекрытия с перепуском обрушенных пород отработанного горизонта в выработанное пространство и последующей подачей в указанные породы шихты, а затем связующего [2] .

Недостатками данного способа являются низкая безопасность работ и высокая трудоемкость совмещения отработки щитового столба с наклонными слоями.

Цель изобретения - снижение трудоемкости и повышение безопасности работ.

Поставленная цель достигается тем, что предварительно разрыхленное полезное ископаемое межгоризонтного целика вынимают бурошнековыми установками со слоевого штрека у почвы пласта из образующейся в процессе выемки конусообразной воронки, созданной формой целика, при этом в обрушенные породы, перемещающиеся над изолирующей полосой, при выемке полезного ископаемого подают мелкодробленную пустую породу. Кроме того, после заполнения породой объема межгоризонтного искусственного целика производят упрочнение граничной части сформированного искусственного межгоризонтного целика над слоевыми штреками.

Проведенные патентные исследования показывают, что ни в патентной, ни в научно-технической литературе не имеется сведений о способе возведения искусственного межгоризонтного целика.

Таким образом, предлагаемый способ соответствует критерию изобретения "новизна".

На фиг. 1 показано проведение слоевых штреков и создание изолирующей полосы над межгоризонтным целиком; на фиг. 2 и 3 - последовательность рыхления полезного ископаемого целика скважинными зарядами; на фиг. 4 - выемка полезного ископаемого бурошнековой установкой; на фиг. 5 - образование конусообразной воронки в процессе выемки целика; на фиг. 6 - упрочнение граничной части межгоризонтного искусственного целика над слоевыми штреками; на фиг. 7 - подача мелкодробленой пустой породы.

Способ заключается в следующем.

Подготовка мощного пласта 1 осуществляется слоевыми штреками 2-4, пройденными у кровли, почвы и посредине мощности пласта 2 под межгоризонтным целиком 5 устойчивой формы, а также проведением полевого штрека 6 в породах лежачего бока пласта 1, сбитого с последним наклонными ортами 7.

Выемка полезного ископаемого межгоризонтного целика 5 с последующим формированием в процессе отработки искусственного межгоризонтного целика осуществляется следующим образом.

Со слоевого штрека 2, пройденного у кровли пласта 1, бурят ряд скважин 8 в обрушенные породы 9 над целиком 5 и подают в них вяжущее для создания изолирующей полосы 10. Затем со слоевых штреков 3 и 4, пройденных у почвы и посредине мощности пласта 1, бурят ряд скважин 11 и 12 в полезное ископаемое целика 5.

В пробуренные скважины 8, 11 и 12 закладывают заряды ВВ и производят сотрясательное взрывание, осуществляя предварительное рыхление полезного ископаемого целика 5. После этого бурошнековыми установками 13 со слоевого штрека 3 у почвы пласта 1 осуществляют выемку полезного ископаемого межгоризонтного целика 5. В процессе выемки полезного ископаемого целика 5 бурошнековыми установками 13 полезное ископаемое перемещается в конусообразную воронку 14, созданную формой целика 5, а отработанное пространство межгоризонтного целика 5 начинает заполняться обрушенной породой 9, перемещающейся вместе с изолирующей полосой 10 над ней.

Во время перемещения обрушенных пород 9 в них с полевого штрека 6 по наклонным ортам 7 подают мелкодробленую пустую породу 15, после заполнения граничной части 16 сформированного искусственного межгоризонтного целика 17 над слоевыми штреками 2-4 у кровли, почвы и посредине мощности пласта 1.

Подача мелкодробленной пустой породы 15 осуществляется следующим образом.

Порода 15 в вагонетках 18 доставляется на полевой штрек 6 и разгружается над порожней ямой 19. Затем порода 15 из ямы 19 конвейером 20 подается в дробилку 21, после дробилки 21 - на конвейер 22, а с него по наклонным ортам 7 - в перемещающиеся обрушенные породы 9 формирующегося искусственного межгоризонтного целика 17.

Предлагаемое изобретение позволяет полностью исключить перепуск пожаров, повысить безопасность работ и снизить трудоемкость возведения искусственного межгоризонтного целика.