способ разработки мощных крутых пластов с литой твердеющей закладкой

Формула изобретения

Способ разработки мощных крутых пластов с литой твердеющей закладкой выработанного пространства, включающий отработку горизонтальных слоев заходками в шахматном порядке с применением комбайнов и предварительное проведение слоевых штреков и восстающих выработок, отличающийся тем, что отработку пласта ведут горизонтальными слоями, заходками, пересекаемыми с заходками вышележащего слоя, причем до заполнения выработанного пространства литой твердеющей закладкой на почву заходок укладывают желоба, а на сопряжении заходок устанавливают щиты для оставления слоевого штрека, который проводят до начала отработки горизонтального слоя у кровли или у почвы пласта.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке мощных крутых пластов с закладкой выработанного пространства.

Известен способ разработки мощного крутого пласта полезного ископаемого с закладкой выработанного пространства (а.с. № 1472673 СССР, МКИ. Е21С 41/04, заявл. 11.06.86, опубл. 15.04.89, Бюл. № 14. Выемка угля в данном изобретении осуществляется гидравлическим способом, что значительно увеличивает производительность труда.

К недостаткам данной технологии можно отнести то, что при отработке камер требуется большой объем работ по поддержанию кровли пласта, кроме того, сложное проветривание очистных забоев и поддержание закладочного массива снижает безопасность горных работ.

Эти недостатки устранены в другом наиболее близком к заявляемому способе (Килячков А.П. Технология горного производства. - М.: Недра, 1985, с 265-267). Выемка угля здесь осуществляется заходками по простиранию пласта с последующим заполнением выработанного пространства литой твердеющей закладкой. Особенностями данной технологической схемы являются: большая длина заходок по простиранию 400-500 м; нисходящий порядок отработки слоев; применение литой твердеющей закладки, подаваемой в выработанное пространство вслед за подвигающимся забоем.

Недостатки технологии следующие: сложное проветривание очистного забоя и транспортировка угля; ограниченная область применения (m 8 м); низкая производительность труда; из-за возможных обрушений закладочного массива создаются опасные условия труда.

Задачей изобретения является создание такого способа разработки мощного крутого пласта, который улучшает условия труда горнорабочих, позволяет повысить производительность труда, снизить трудоемкость и безопасность горных работ.

Для этого в способе разработки мощных крутых пластов полезного ископаемого с закладкой выработанного пространства, включающем отработку горизонтальных слоев заходками в шахматном порядке, с применением комбайнов и предварительное проведение слоевых штреков и восстающих выработок, отработка пласта ведется горизонтальными слоями, заходками, пересекаемыми с заходками вышележащего слоя и заполнением выработанного пространства литой твердеющей закладкой, причем до подачи закладки на почву заходок укладываются желоба, а на сопряжении заходок устанавливаются щиты для оставления слоевого штрека, который проводится до начала отработки горизонтального слоя у кровли или у почвы пласта.

Способ поясняется чертежами, где на фиг.1 приведена схема подготовки и отработки выемочного поля с размещением в нем очистных забоев и подготовительных выработок; на фиг.2 - отработка четных заходок в первом горизонтальном слое (разрез А-А на фиг.1), на фиг.3 - отработка четных заходок во втором горизонтальном слое, разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - отработка нечетных заходок во втором горизонтальном слое; на фиг.5 - отработка третьего горизонтального слоя, разрез В-В на фиг.1; на фиг.6 - отработка заходок третьего горизонтального слоя; на фиг.7 - заполнение заходок второго горизонтального слоя литой твердеющей закладкой; на фиг.8 - отработка третьего горизонтального слоя.

На фиг.1-8 изображена технологическая схема выемки угля горизонтальными слоями (с закладкой выработанного пространства) - заходками с помощью комбайна, и расположением заходок в слоях под определенным углом по отношению к боковым породам крутого пласта.

Выемочный участок на вентиляционном и откаточном горизонтах вскрывается квершлагами 1, 2. Затем проводится скат 3 и начинается подготовка участка. Проводится вентиляционный 4 и откаточный 5 штреки. На границе участка проводится фланговый скат 6. Горизонтальный слой отрабатывается с помощью проходческого комбайна 7, который в шахматном порядке вынимает уголь вначале в четных 8, затем в нечетных 9 наклонных заходках и транспортирует уголь на штрек, расположенный у кровли 10 или у почвы 11 пласта. На почву заходок 8, 9 перед подачей закладки укладываются желоба 12, а со стороны штрека устанавливаются и распираются щиты 13. При расположении штрека 10 у кровли пласта последний соединяется со скатами 3, 6 с помощью наклонных ортов 14, 15.

Способ разработки мощного крутого пласта осуществляется следующим образом. До начала очистных работ от квершлагов 1, 2 на вентиляционном и откаточном горизонтах до границы выемочного участка проводится вентиляционный 4 и откаточный 5 штрека. Одновременно проводится скат 3, который соединяет горизонты. После проведения штреков 4, 5 до границы выемочного участка проводится фланговый скат 6.

Отработка первого горизонтального слоя осуществляется заходками по направлению к кровле пласта с проветриванием забоев вентиляторами местного проветривания. По мере отработки четных заходок 8 на почву заходок укладываются желоба 12 для проветривания нижележащего горизонтального слоя за счет общешахтной депрессии.

На сопряжении вентиляционного штрека с заходками, устанавливаются и распираются щиты 13, через которые подается твердеющая закладка. Аналогично отрабатываются и закладываются нечетные заходки 9. Вентиляционный штрек 4 остается незаложенным. Подготовка к отработке нижележащего горизонтального слоя осуществляется проведением от скатов 3, 6 наклонных ортов 14, 15 и штрека 10 расположенного у кровли пласта.

Отработка слоя ведется также наклонными заходками 8, 9 в шахтном порядке со штрека, расположенного у кровли пласта 10, причем для эффективного поддержания закладочного массива в вышележащих заходках, заходки в нижележащем слое наклоняются в противоположную сторону по отношению к вышележащим заходкам. Проветриваются заходки нижележащего горизонтального слоя за счет общешахтной депрессии. Свежий воздух с основного горизонта поступает по скату 3 к наклонному орту 14 и затем на штрек 10. При выемке угля в заходках воздух со штрека 10 через подрабатываемые желоба 12 выходит на штрек 4, а затем по скату 3 поступает на вентиляционный горизонт.

После выемки угля в заходках второго горизонтального слоя устанавливаются щиты 13 и подается твердеющая закладка с вентиляционного штрека 4 в выработанное пространство (заходки второго слоя). Заполняется штрек 4 первого слоя и оставляется штрек 10 во втором горизонтальном слое. Третий горизонтальный слой отрабатывается так же, как и первый, только проветривание заходок осуществляется за счет общешахтной депрессии. Свежий воздух для проветривания заходок в третьем горизонтальном слое подается из ската 3 на штрек 11, расположенный у почвы пласта, а отработанный воздух через желоба 12 выходит на штрек 10, расположенный у кровли пласта.

Аналогично отрабатываются нижележащие горизонтальные слои.