способ разработки пологого угольного пласта

Формула изобретения

Способ разработки пологого угольного пласта, включающий подготовку выемочного столба проведением подготовительных выработок и монтажом очистного оборудования, отбойку угля от массива, погрузку отбитого угля в транспортное средство, транспорт угля вдоль забоя и поддержание призабойного пространства гидрофицированными крепями, отличающийся тем, что у границы пласта с породами кровли равномерно по всей длине лавы бурят скважины в сторону предполагаемой отработки выемочного столба, в каждую скважину вставляют опорную балку, завальный конец которой в призабойном пространстве подпирают к кровле гидравлической стойкой; периодически, по мере подвигания очистного забоя, производят контроль направления бурения каждой скважины по положению опорной балки в призабойном пространстве, при необходимости осуществляют коррекцию бурения скважин путем отклонения завального конца опорной балки в сторону отклонения забоя скважины.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горному делу, в частности к способам разработки пологих угольных пластов средней мощности с породами кровли не ниже средней устойчивости по системе разработки длинными столбами.

Известен способ разработки пологого угольного пласта очистным механизированным комплексом, включающий отбойку угля от массива очистным комбайном, погрузку отбитого угля в транспортное средство, его транспортировку вдоль очистного забоя и поддержание призабойного пространства гидрофицированными крепями [1].

Недостатками способа являются: повышенная металлоемкость очистного забоя, стесненность в рабочем пространстве забоя вследствие его загроможденности оборудованием, высокая вероятность отжима угля от забоя и проникновение пород кровли в рабочее пространство со стороны забоя вследствие вывалообразований.

В качестве прототипа выбран способ разработки пологого угольного пласта с применением очистного механизированного комплекса типа 2КМ81Э с гидрофицированными крепями поддерживающего типа [2].

Недостатками прототипа являются:

- повышенная металлоемкость очистного забоя;

- необходимость постоянной гидравлической связи каждой секции крепи с насосной станцией посредством труб и гибких рукавов, загромождающих пространство очистного забоя.

Эти недостатки снижают эффективность разработки пологих угольных пластов.

Целью изобретения является повышение эффективности разработки пологих угольных пластов за счет использования угольного массива в качестве несущей опоры при поддержании рабочего пространства очистного забоя.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе разработки, включающем подготовку выемочного столба проведением подготовительных выработок и монтажом очистного оборудования, отбойку угля от массива и погрузку отбитого угля в транспортное средство очистным комбайном, транспорт отбитого угля вдоль очистного забоя скребковым конвейером и поддержание рабочего пространства гидрофицированными крепями, у кровли пласта равномерно по всей длине очистного забоя по углю бурят скважины в сторону предполагаемой отработки столба, в каждую скважину вставляют опорную балку, завальный конец которой подпирают к кровле гидравлической стойкой; периодически по мере подвигания очистного забоя производят контроль направления бурения скважин по положению опорных балок, при необходимости осуществляют коррекцию направления бурения путем отклонения завального конца опорной балки в сторону предполагаемого отклонения скважины.

Организация работ по данному способу поясняется схемами. На фиг.1 показана схема подготовки выемочного столба; на фиг.2 - схема размещения оборудования в призабойном пространстве очистного забоя.

Способ может быть реализован следующим образом. Выемочный столб подготавливают проведением конвейерного 1 и вентиляционного 2 штреков, монтажной камеры 3 и монтажом в ней очистного оборудования. У кровли пласта равномерно по всей длине монтажной камеры бурят скважины 4 в сторону предполагаемой отработки столба. В каждую скважину вставляют одним концом пустотелую опорную балку 5, завальный конец которой подпирают в призабойном пространстве к кровле гидравлической стойкой 6, снабженной ограждением 7. В полости каждой балки располагают буровой став с буровым инструментом 8. Затем монтируют став скребкового изгибающегося конвейера 9, связывая его со стойками 6 гидродомкратами передвижки 10, и очистной комбайн 11.

Выемку угля начинают при движении очистного комбайна 11 от конвейерного штрека к вентиляционному. При этом комбайн 11 используют не только для разрушения угольного массива и погрузки отбитого угля в скребковый конвейер 9, но и для обеспечения энергией приводов исполнительных устройств крепи: гидроприводов стоек 6 и домкратов передвижки 10, электропривода бурового снаряда. Для этого машинист крепи при помощи гибкого рукава соединяет энергоустановку комбайна с исполнительными приводами крепи. Одновременно с выемкой и погрузкой отбитого угля осуществляют бурение скважин 4 в зоне работы очистного комбайна. Если работы ведутся по челноковой схеме, вслед за бурением скважины осуществляют передвижку части става скребкового конвейера 9 и соответствующих опорных балок 5 со стойками 6 и ограждениями 7.

В ремонтную смену кроме профилактического осмотра и ремонта оборудования осуществляют осмотр опорных балок 5 со стороны поддерживаемого пространства очистного забоя на предмет выявления возможных отклонений положения опорной балки от заданного. Эти отклонения свидетельствуют об ошибке в направлении бурения скважин 4. С целью коррекции направления бурения скважины завальный конец опорной балки принудительно, при помощи вспомогательных средств и средств малой механизации, отклоняют в сторону предполагаемого отклонения забоя скважины, распирают гидростойку 6 и производят бурение (углубление) скважины. Затем передвигают опорную балку. Например, определили, что забойный конец опорной балки отклонился в сторону почвы пласта вниз. Для коррекции направления скважины завальный конец опорной балки опускают вниз, подкладывая в пространство между кровлей и опорной балкой жесткую проставку. Стойку 6 распирают и производят бурение скважины. При следующем бурении данной скважины ей уделяют особое внимание и, при необходимости, повторяют операцию даже в добычную смену.

Таким образом, используя нетронутый массив полезного ископаемого в качестве несущей опоры для поддержания призабойного пространства, появляется возможность резко снизить металлоемкость очистного забоя, а использование энергоустановки очистного комбайна для бурения скважин и передвижки опорных балок и става конвейера позволяет отказаться от дорогостоящей насосной станции, что также снижает металлоемкость добычи и освобождает пространство на сопряжении очистной выработки со штреком. Кроме того, опережающее бурение скважин по углю способствует дегазации пласта, следовательно, повышает безопасность ведения очистных работ. Все это позволяет говорить о повышении эффективности разработки пологого угольного пласта.

Источники информации

1. Машины и оборудование для угольных шахт. Справочник. - М.: Недра, 1987, с. 36-39 (аналог).

2. Там же, с. 46-49 (прототип).