способ разработки пологого угольного пласта

Формула изобретения

Способ разработки пологого угольного пласта, включающий проведение транспортного и вентиляционного штреков, нарезку лавы по дальней границе выемочного столба, монтаж в ней очистного оборудования, выемку угля при движении комбайна от транспортного штрека к вентиляционному и обратно, транспортирование отбитого угля вдоль лавы и по транспортному штреку и управление горным давлением полным обрушением кровли, отличающийся тем, что выемочный столб делят на заходки нарезкой второй и третьей лав, в каждой лаве монтируют крепь, выемку угля начинают с первой (дальней) заходки при движении комбайна от транспортного штрека к вентиляционному, при выемке первой полосы угля линии очистного забоя придают выпуклую форму относительно угольного массива, после выемки указанной полосы угля в первой заходке комбайн переводят по вентиляционному штреку во вторую заходку, вынимают в ней полосу угля при движении комбайна от вентиляционного штрека к транспортному и придают линии очистного забоя вогнутую форму, затем по транспортному штреку комбайн переводят в первую заходку и т.д., после выемки последней полосы в первой заходке вынимают очередную полосу во второй заходке, линии очистного забоя второй заходки придают S-образную форму, после выхода комбайна на транспортный штрек его переводят ближе к панельному бремсбергу и осуществляют нарезку четвертой лавы при движении комбайна от транспортного штрека к вентиляционному, после чего по вентиляционному штреку переводят комбайн во вторую заходку, вынимают в ней следующую полосу угля и придают линии очистного забоя выпуклую форму, затем по транспортному штреку переводят комбайн в третью заходку, вынимают в ней первую полосу угля при движении комбайна от транспортного штрека к вентиляционному и придают линии очистного забоя в третьей заходке вогнутую форму и т.д., при этом длину второй и последующих заходок принимают вдвое больше длины первой заходки, длину первой заходки принимают кратной шагу посадки пород кровли, применяют механогидравлический комбайн с гидросмывом, а транспорт угля вдоль лавы осуществляют самотеком.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к горному делу, в частности к способам разработки пологих угольных пластов по системе разработки “Длинные столбы”.

Известен способ разработки пологого угольного пласта с применением механизированных комплексов с узкозахватными комбайнами [1].

Недостатками способа являются большая загроможденность пространства очистного забоя оборудованием, резко усложняющая проветривание забоя; повышенная чувствительность механизированных комплексов к изменению длины очистного забоя, вызванная непараллельностью подготовительных выработок; повышенная металлоемкость очистного забоя.

В качестве прототипа выбран способ, включающий: проведение выработок для транспорта угля и проветривания забоя; проведение монтажной камеры; монтаж в ней очистного оборудования; выемку угля при движении комбайна фронтального действия от транспортного штрека к вентиляционному и обратно; транспорт отбитого угля вдоль забоя и в транспортном штреке; поддержание рабочего пространства индивидуальной и анкерной крепями [2]. Недостатки прототипа:

- при выемке пласта средней мощности возникает необходимость в организации холостого обратного хода комбайна или разворота комбайна на сопряжениях лавы со штреками. И в том, и в другом случаях резко снижается машинное время комбайна по выемке угля, определяющее эффективность работы оборудования;

- повышенные трудозатраты на возведение анкерной крепи по всей площади поддерживаемого пространства забоя.

Эти недостатки резко снижают эффективность разработки пологих угольных пластов.

Целью изобретения является повышение эффективности разработки пологого угольного пласта за счет повышения коэффициента машинного времени комбайна, снижения затрат времени на подготовительно-заключительные операции в забое.

Поставленная цель достигается тем, что в способе, включающем проведение выработок для транспорта угля и проветривания забоя, нарезку лавы по дальней границе выемочного столба, монтаж в ней очистного оборудования, выемку угля при движении комбайна от транспортного штрека и обратно, транспорт отбитого угля вдоль забоя и по транспортному штреку и управление горным давлением полным обрушением кровли, выемочный столб делят на заходки нарезкой второй и третьей лав, в каждой лаве монтируют крепь, выемку угля начинают с дальней заходки, после выемки полосы угля в дальней заходке при движении комбайна от транспортного штрека к вентиляционному комбайн переводят по вентиляционному штреку во вторую заходку и вынимают полосу угля при движении комбайна от вентиляционного штрека к транспортному, затем опять переводят комбайн в первую заходку, после выемки последней полосы в первой заходке и очередной полосы во второй заходке осуществляют нарезку четвертой лавы, затем вынимают полосу угля во второй заходке, затем первую полосу в третьей заходке и т.д., при этом длину второй и последующих заходок принимают вдвое больше длины первой заходки, длину первой заходки принимают кратной шагу обрушения пород кровли, применяют механогидравлический комбайн с гидросмывом, а транспорт угля вдоль лавы осуществляют самотеком.

Предлагаемый способ поясняется схемами. На фиг.1 показана схема подготовки выемочного столба; на фиг.2 - выемка угля в первой и второй заходках; на фиг.3 - подготовка третьей заходки; на фиг.4 - выемка угля во второй и третьей заходках.

Способ может быть реализован следующим образом. Выемочный столб подготавливают проведением под углом к панельному бремсбергу для организации самотечного гидротранспорта спаренных штреков 1, один из которых является транспортным, и спаренных вентиляционных штреков 2. По дальней границе столба проводят монтажную камеру 3, ближе к панельному бремсбергу проводят еще две монтажные камеры 4 и 5, деля, таким образом, выемочный столб на заходки. При этом расстояние между 3 и 4 монтажными камерами принимают кратным шагу обрушения пород кровли данного пласта, а между 4 и 5 - в два раза больше. В каждой монтажной камере устанавливают секции крепи 6 (для поддержания очистного забоя может быть использована комплектная крепь), а во второй и третьей дополнительно пробивают органный ряд 7 с завальной стороны от крепи 6.

Выемку угля и проведение подготовительных выработок ведут механогидравлическим комбайном 8 фронтального действия. Комбайн 8 из транспортного штрека 1 зарубают в массив угля в заходке I, образуя криволинейный заезд. По мере продвижения комбайна 8 от транспортного 1 к вентиляционному 2 штреку обнаженную кровлю в пространстве за ним поддерживают за счет передвижки секций крепи 6 вплотную к забою. После выемки полосы угля в I заходке комбайном 8 организуют криволинейный выезд из заходки и комбайн переводят по вентиляционному штреку 2 во II заходку. При этом в I заходке образуется линия забоя выпуклой формы относительно вынимаемого массива, которую сохраняют, поддерживая кровлю секциями крепи 6. Отбитый уголь в виде пульпы самотеком поступает на транспортный штрек 1 и далее в сборную камеру. Во II заходке комбайн 8 вынимает полосу угля, придавая линии забоя вогнутую форму относительно угольного массива. Затем комбайн переводят опять в I заходку и так до тех пор, пока не будет вынут весь уголь из I заходки.

После выемки угля из I заходки комбайн 8 вынимает очередную полосу угля из II заходки, меняя при этом его форму с вогнутой на S-образную, затем его переводят по транспортному штреку 1 ближе к панельному бремсбергу для проведения монтажной камеры 9, т.е. подготовки III заходки. После нарезки монтажной камеры 9 комбайн по вентиляционному штреку 2 переводят во II заходку, в которой сначала изменяют форму линии очистного забоя с S-образной на выпуклую, а затем вынимают полосу угля. В это время в очистном забое I заходки ведут демонтаж секций механизированной крепи 6, а в монтажной камере 9 пробивают органный ряд и ведут монтаж секций механизированной крепи.

После выемки очередной полосы угля из II заходки комбайн 8 переводят в III заходку, в которой вынимают первую полосу угля и придают линии очистного забоя вогнутую форму относительно прилежащего угольного массива. По мере отработки заходок соответствующая часть прилегающих к ним штреков погашается.

Таким образом, за счет применения комбайна фронтального действия и самотечного гидротранспорта достигается высокая эффективность отбойки и транспортировки угля, за счет организации кругового движения комбайна резко снижаются затраты времени на подготовительно-заключительные операции в очистном забое и на зарубку комбайна в массив, за счет совмещения во времени и разделения в пространстве операций по выемке, монтажу-демонтажу и перегону комбайна повышается коэффициент машинного времени комбайна. Все это, по нашему мнению, повышает интенсивность очистных работ и способствует повышению эффективности разработки пологих угольных пластов.

Источники информации

1. Жигалов М.Л., Ярунин С.А. Технология, механизация и организация подземных горных работ: Учеб. для вузов. - М.: Недра, 1990, с. 269-279.

2. Патент РФ № 2122115, 6 Е 21 С 41/18, опубл. Бюл. № 32, 1998 (прототип).