способ разработки пологих угольных пластов, склонных к пучению

Формула изобретения

Способ разработки пологих угольных пластов, склонных к пучению, включающий проведение подготовительных выработок, выемку пласта длинными столбами между монтажной и демонтажной камерами и повторное использование подготовительных выработок, отличающийся тем, что перед началом отработки угольного столба определяют конвергенцию кровли и почвы подготовительной выработки на всем ее протяжении, а при проходке подготовительной выработки в ее почве оставляют пачку угля мощностью, равной величине максимальной конвергенции, при этом на участках сопряжения с монтажной и демонтажной камерами мощность пачки угля уменьшают до нуля, после чего отрабатывают столб очистным забоем, длина которого равна ширине столба плюс ширина оконтуривающих подготовительных выработок.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке угольных пластов пологого залегания, склонных к пучению, столбовыми системами разработки с повторным использованием подготовительных выработок.

Известен способ разработки пологих угольных пластов, предполагающий борьбу с пучением пород почвы путем подрывки пучащих пород почвы после прохода очистного забоя (Эффективные способы предотвращения пучения пород в шахтах.- М.: ЦНИЭИуголь, 1985, стр. 11).

Недостатками этого способа являются:

- большие затраты на проведение выработки увеличенного сечения, с запасом на величину ожидаемой конвергенции;

- затраты на поддержание повторно используемой выработки за счет осуществления подрывки пород почвы после прохода очистного забоя.

Задачей изобретения является снижение затрат на поддержание повторно используемых выработок при разработке пологих угольных пластов, склонных к пучению.

Поставленная задача достигается тем, что в способе разработки пологих угольных пластов, склонных к пучению, включающем проведение подготовительных выработок, выемку пласта длинными столбами между монтажной и демонтажной камерами и повторное использование подготовительных выработок, перед началом отработки угольного столба определяют конвергенцию кровли и почвы подготовительной выработки на всем ее протяжении, а при проходке подготовительной выработки в ее почве оставляют пачку угля мощностью, равной величине максимальной конвергенции, при этом на участках сопряжения с монтажной и демонтажной камерами мощность пачки угля уменьшают до нуля, после чего отрабатывают столб очистным забоем, длина которого равна ширине столба плюс ширина оконтуривающих подготовительных выработок.

Преимущества предлагаемого способа заключаются в том, что его применение обеспечивает следующий экономический эффект:

- снижаются затраты на поддержание выработки при ее повторном использовании;

- снижаются затраты на проведение подготовительных выработок;

- полностью исключается пучение пород почвы пласта впереди лавы в первично используемой выработке;

- повторная эксплуатация выработки осуществляется без ее ремонта.

Сущность предлагаемого способа поясняется нижеследующим описанием и прилагаемыми к нему чертежами.

На фиг. 1 изображена принципиальная технологическая схема;

на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1, изображающий подготовительную выработку перед выемкой угольного столба;

на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1;

на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1;

на фиг. 5 - сечение Г-Г на фиг. 1;

на фиг. 6 - разрез Д-Д на фиг. 1.

На фигурах изображено:

1 - первый выемочный столб угля;

2, 3 - подготовительные выработки;

4 - пачка угля в почве выработки;

5 - монтажная камера;

6 - демонтажная камера;

7 - очистной забой, отрабатывающий первый столб;

8 - второй выемочный столб угля;

9 - подготовительная выработка;

10 - очистной забой, отрабатывающий второй столб;

11 - пучащие породы почвы пласта.

Предлагаемый способ выполняется следующим образом. Перед началом отработки угольного столба определяют конвергенцию кровли и почвы подготовительной выработки на всем ее протяжении (например, как в книге О. Якоби. Практика управления горным давлением.- М.: Недра, 1987, с. 353), затем первый выемочный столб 1 (фиг. 1) оконтуривают двумя подготовительными выработками 2 и 3, пройденными с оставлением пачки угля 4 (фиг. 2, фиг.3) в почве выработки мощностью, равной величине максимальной конвергенции, при этом на участках сопряжения с монтажной 5 и демонтажной 6 камерами мощность пачки угля уменьшают до нуля для обеспечения перемещения и работы машин и механизмов. После чего отрабатывают столб очистным забоем 7, длина которого L_оч.заб. равна ширине столба b_столб плюс ширина оконткуривающих подготовительных выработок b_выраб. + b_выраб., так, чтобы очистной забой 7 вынимал пачку угля 4 в двух подготовительных выработках 2 и 3 (фиг. 4), при этом в процессе отработки угольного столба 1 подготовительная выработка 2, служащая для вентиляции очистного забоя, погашается за лавой, а подготовительная выработка 3, служащая для транспортировки полезного ископаемого, сохраняется для повторного использования. Для отработки следующего угольного столба 8 проходят подготовительную выработку 9 таким же способом, как было описано выше (как выработки 2 и 3), с оставлением пачки угля в почве выработки, при этом очистной забой 10, отрабатывающий этот угольный столб, вынимает пачку угля 4 в почве первично используемой выработки 9, увеличивая при этом ее сечение, и осуществляет подрывку пучащих пород почвы 11 (фиг. 5) в почве повторно используемой выработки 3 (фиг. 6). Выработку 9 сохраняют для повторного использования при отработке следующего (третьего) столба угля, а выработку 3 погашают за очистным забоем. Таким образом, начиная со второго столба, все операции повторяются.

Предложенный способ рекомендуется использовать при разработке пологих угольных пластов любой мощности в один слой, а также при слоевой отработке мощных пластов.

Преимуществом предлагаемого способа охраны подготовительных выработок является то, что резко снижаются затраты на поддержание участковых подготовительных выработок, в случаях когда породы почвы пласта склонны к пучению, и повышается уровень надежности безремонтной эксплуатации выработки при ее повторном использовании.