способ выемки на полную мощность мощных полого-наклонных пластов, разделенных прослоем глины

Формула изобретения

СПОСОБ ВЫЕМКИ НА ПОЛНУЮ МОЩНОСТЬ МОЩНЫХ ПОЛОГО-НАКЛОННЫХ ПЛАСТОВ, РАЗДЕЛЕННЫХ ПРОСЛОЕМ ГЛИНЫ, включающий раздельную выемку полосами верхнего и нижнего пласта, выемку прослоя глины скалыванием, отгрузку угля и глины из забоя и образование выработанного пространства, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потерь и разубоживания угля и снижения опасности возникновения эндогенных пожаров, угольный пласт отрабатывают потолокоуступным забоем, при этом до выемки нижнего пласта глинистый прослой разделяют с нижним пластом по контакту глины с углем на ширину вынимаемой полосы угля, а при выемке нижнего пласта прослой глины поддерживают, скалывание прослоя глины и ее отгрузку осуществляют после выемки нижнего пласта, при этом одновременно поддерживают верхний пласт на ширину вынимаемой полосы угля, выемку угля из верхнего пласта производят после отгрузки глины выпуском его в рабочее пространство забоя, а отгруженную из забоя глину перемешивают с водой до состояния пульпы, которую закачивают в выработанное пространство.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области горного дела, а именно к разработке мощных пологонаклонных пластов, разделенных прослоем глины на полную мощность.

Известен способ отбойки сближенных пологих пластов, разделенных прослоем низкой прочности [1]. После выемки нижнего пласта врубовые, отбойные и оконтуривающие шпуры бурят на глубину, равную суммарной мощности верхнего пласта и породного слоя, и отбивают одновременно верхний пласт и породный слой путем короткозамедленного взрывания зарядов первоначально в оконтуривающих, а затем во врубовых и отбойных шпурах с ориентированием направления выброса в сторону прослоя низкой прочности. Заряды взрывчатого вещества размещают во врубовых и отбойных шпурах в пределах мощности верхнего пласта, а в оконтуривающих - в пределах полной их длины.

Недостатки способа - низкая производительность труда, сложность управления горным давлением.

Известен также способ разработки пластов полезных ископаемых с прослоем породы (прототип) [2]. Для использования прослоя породы в качестве строительного материала осуществляют раздельную выемку комбайном полезного ископаемого и прослоя породы. Сначала отрабатывают верхнюю часть пласта, затем отрезают прослой породы от забоя и разделяют его на блоки бурения шпуров перпендикулярно плоскости забоя. После этого отделяют блоки от нижней части пласта путем их отрыва. Для отделения прослоя породы от забоя заменяют один из шнеков на серийном шнековом комбайне режущим диском. Породные блоки отрывают от нижней части пласта клиновым гидродомкратом. После уборки породных блоков из рабочего пространства отрабатывают нижнюю часть пласта полезного ископаемого.

Недостаток способа - трудоемкость работ по отделению и транспортировке породных блоков.

Цель изобретения - уменьшение потерь по мощности пласта, разубоживания угля и снижение опасности возникновения эндогенных пожаров.

Поставленная цель достигается тем, что после выемки нижнего пласта под скалывателем производят отделение глинистого прослоя с поддержанием верхнего пласта, затем осуществляют выпуск угля верхнего пласта на забойный конвейер по выдвижному щиту и обработку выработанного пространства глинистым раствором.

На фиг. 1 представлена схема выемки нижнего пласта с поддержанием глинистого прослоя; на фиг. 2 - отделение глинистого прослоя скалыванием; на фиг. 3 - выпуск угля верхнего пласта на забойный конвейер по выдвижному щиту; на фиг. 4 - схема транспортировки глинистого прослоя и подача пульпы в выработанное пространство после его изготовления.

Способ включает забой верхнего пласта 1, забой нижнего пласта 2, глинистый прослой 3, козырек секции крепи 4, верхний выдвижной поддерживающий скалыватель 5, гидродомкрат подачи 6, нижний выдвижной поддерживающий скалыватель 7, устройство 8 для скольжения 7, гидродомкрат 9 для подачи 7, опору 10 для поддержания 8, магистральный пульпопровод 11, гибкий шланг 12, втулку 13, защитную трубу 14, передвижной трубоотвод 15, гидродомкрат подачи 16 конвейера 18, оградительный борт 17, очистной комбайн нижнего пласта 19, нижний 20 и верхний 21 шнеки, гидростойку 22, ограждение секции крепи 23, углеспускной люк 24, гидродомкрат раздвижки 25, выдвижной щит 26, гидродомкрат раздвижки углеспускного люка 27, основание секции крепи 28, перегружатель 29, передвижную металлическую емкость 30, гидронасос 31, ленточный конвейер 32.

Способ осуществляется следующим образом.

Мощный пласт готовят к отработке на полную мощность. Придают очистному забою потолкоуступную форму (фиг. 1). Перед началом очистной выемки нижнего пласта 2 производится разделение глинистого прослоя 3 от угля нижнего пласта 2 с помощью нижнего скалывателя 7. Скалыватель 7 внедряется на ширину захвата очистного комбайна 19 посредством гидродомкрата 9 на границе раздела глинистый прослой - уголь нижнего пласта и поддерживает глинистый прослой 3. Очистной комбайн 19 осуществляет выемку нижнего пласта 2. После выемки нижнего пласта 2 очистной комбайн отгоняют на сопряжение лавы со штреком. В это время выдвигается верхний скалыватель 5 в глинистый прослой 3 с одновременным поддержанием верхнего пласта 1 и отодвиганием назад нижнего скалывателя 7. Происходит скалывание глинистого прослоя 3 и отжатые куски падают вниз на конвейер 18 (фиг. 2). Далее глинистый прослой 3 транспортируется в передвижную металлическую емкость 30. На этом процесс выемки нижнего пласта 2 и глинистого прослоя 3 заканчивается. Начинается процесс выпуска угля верхнего пласта 1 (фиг. 3). Посредством гидродомкрата 27 опускается люк 24 вниз. С помощью гидродомкрата 25 выдвигается выдвижной щит 26 до забойного конвейера 18 и размещают щит на ограничительный борт 17. Производится выпуск угля верхнего пласта 1 на забойный конвейер 18 по выдвижному щиту 26. После завершения выпуска угля верхнего пласта 1 возвращают в исходное положение углеспускной люк 24. Во время проведения процесса выпуска угля одновременно идет процесс приготовления глинистой пульпы на сопряжении лавы со штреком.

Транспортируемый прослой глины по конвейеру 18 в узле сопряжения попадает в передвижную металлическую емкость 30 посредством перегружателя 29. Глинистый прослой перемешивают водой и приготовленную пульпу подают в магистральный пульпопровод 11 с помощью гидронасоса 31 (фиг. 4). Глинистая пульпа по магистральному пульпопроводу 11 попадает в передвижной трубоотводу15 через гибкий штанг 12. Закачивают пульпу в выработанное пространство, затем трубоотвод 15 убирают в защитную трубу 14. На этом заканчивается процесс обработки выработанного пространства. Производится передвижка секции крепи и цикл операций по выемке нижнего пласта 2, глинистого прослоя 3, выпуску угля верхнего пласта 1 и обработке выработанного пространства повторяется.

Общественно-полезные преимущества заявляемого способа состоят в следующем: увеличивается эффективность отделения угля; снижаются потери угля по мощности; снижаются затраты на выемку угля по мощности; исключается возможность возникновения эндогенных пожаров.