способ крепления очистного забоя при отработке крутых пластов с закладкой выработанного пространства

Формула изобретения

Способ крепления очистного забоя при отработке крутых пластов с закладкой выработанного пространства, включающий установку индивидуальных стоек между секциями крепи и крепление вентиляционного штрека усиленной крепью, отличающийся тем, что отработку пласта ведут подэтажами по простиранию вслед за очистным забоем, причем индивидуальные стойки в очистном забое устанавливают между секциями, состоящими из оградительных элементов, которые при передвижке опираются на опоры и подшипники, установленные на индивидуальных стойках, а в качестве демонтажной камеры для крепи используют фланговый углеспускной скат.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке крутых пластов полезных ископаемых с закладкой выработанного пространства. Целью изобретения является снижение себестоимости угля, повышение производительности труда горнорабочих и безопасности горных работ.

Известен способ крепления очистного забоя металлической индивидуальной крепью ТПК с управлением кровлей полным обрушением. (Исследование и разработка параметров стоек трения для крутых пластов. / В.А.Сударев, А.И.Сазонов, Н.Г.Башаров, И.А.Тихонова. // Механизация и автоматизация производственных процессов при разработке угольных пластов Кузбасса: Тр. МУП СССР - Прокопьевск КузНИУИ, 1976. - С.56-58.)

Опыт применения металлической индивидуальной крепи в лавах наклонных и крутых пластов с управлением кровлей полным обрушением в Кузбассе показал, что за счет уменьшения трудоемкости по креплению кровли на 10-15% и снижения расхода лесных материалов на 25-30% обеспечивается снижение себестоимости одной тонны угля. Повышению уровня применения металлокрепи в лавах, разрабатывающих пласты мощностью 1,6-2,5 с углом падения свыше 35°, препятствует большая масса, которая увеличивает трудоемкость работ по установке стоек и их извлечению. Создаются опасные условия труда.

Эти недостатки устранены в другом способе (патент РФ № 2285799, МПК E21C 41/18, заявл. 24.06.05), включающем установку индивидуальных стоек между секциями крепи и крепление вентиляционного штрека усиленной крепью. Отработка пласта здесь ведется подэтажами по простиранию с заполнением выработанного пространства самотечной закладкой. Под подэтажным штреком проводится второй подэтажный штрек, усиленный со стороны выработанного пространства органным рядом и кострами, включающий установку индивидуальных стоек между секциями крепи и крепление вентиляционного штрека усиленной крепью.

Недостатки технологии следующие: проведение вентиляционного штрека сдерживает очистные работы; усложняется проветривание; сложная конструкция агрегата; большая себестоимость угля; сложный переход геологических нарушений агрегатом; большая трудоемкость монтажно-демонтажных работ.

Задачей изобретения является создание такого способа крепления забоя, который улучшает условия труда горнорабочих, позволяет повысить производительность труда, снизить трудоемкость горных работ и себестоимость угля.

Для этого в способе крепления очистного забоя при отработке крутых пластов с закладкой выработанного пространства, включающем установку индивидуальных стоек между секциями крепи и крепления вентиляционного штрека усиленной крепью, отработку пласта ведут подэтажами по простиранию с креплением вентиляционного штрека усиленной крепью вслед за очистным забоем, причем индивидуальные стойки в очистном забое устанавливают между секциями, состоящими из оградительных элементов, которые при передвижке опираются на опоры и подшипники, установленные на индивидуальных стойках, а в качестве демонтажной камеры для крепи используют фланговый углеспускной скат.

Способ поясняется чертежами, где на фиг.1 приведена схема подготовки и отработки выемочного поля с размещением в нем очистного забоя и подготовительных выработок; на фиг.2 - узел 1 на фиг.1; на фиг.3 - разрез А-А на фиг.2; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.5 - разрез В-В на фиг.4; на фиг.6 - ограждающий элемент; на фиг.7 - индивидуальная стойка.

На фиг.1-7 изображены квершлаги 1, 2 для подготовки выемочного поля: скаты 3, 4, пройденные по флангам выемочного поля для проветривания забоев, демонтажа крепи, а также транспортировки угля, оборудования и закладки; вентиляционный подэтажный штрек 5 для транспортировки закладки и вентиляции; конвейерный, подэтажный штрек 6 для транспортировки угля и вентиляции; крепь 7 для поддержания призабойного пространства, состоящая из индивидуальных стоек 8, которые после снятия с распора передвигаются к забою благодаря установленным подшипникам 9, 10 по боковым граням ограждающих элементов крепи 11, в то время как при передвижке ограждающих элементов крепи, с помощью переносных домкратов 12, последние опираются на опоры 13, приваренные к выдвижной части индивидуальных стоек 8; заднее ограждение 14 с помощью пальцев 15 шарнирно связано с основанием 16 и верхним перекрытием 17; телескопические тяги 18 служат для поддержания верхнего перекрытия при передвижке индивидуальных стоек 8; демонтажная камера 19 образуется в результате уборки отдельных элементов срубовой крепи (боковых стоек и основания) углеспускного ската 4; монтажная камера 20 проводится с оставлением временного целика 21 для поддержания флангового ската 3; гибкое перекрытие 22 укладывается на почву конвейерного штрека и анкеруется в кровлю и почву пласта; конвейер 23 служит для транспортировки угля в углеспускной скат 4, а конвейер 24, который устанавливается на усиленную крепь 25 вентиляционного штрека 5, служит для транспортировки закладочного материала из бункера 26 в выработанное пространство 27. Основной штрек 28 служит для транспортировки угля и вентиляции, а вентиляционный штрек 29 для подготовки выемочного поля.

Способ осуществляется следующим образом. До начала очистных работ квершлага 1, 2 соединяются скатом 3. Затем до границы выемочного поля проводятся основной штрек 28 и вентиляционный 29. Штреки соединяются фланговым скатом 4. От ската 3, на расстоянии, равном длине очистного забоя, проводится конвейерный штрек 6. После оставления целика 21 для поддержания ската 3, проводится монтажная камера. Крепь 7 монтируется в камере и служит для поддержания призабойного пространства при отработке подэтажа. Подэтаж отрабатывается до границы выемочного поля. При подходе крепи 7 к границе выемочного поля, борт и основание крепи флангового ската 4 разбираются, устанавливаются подхваты и оборудуется демонтажная камера 19.

Для выемки угля в подэтаже используются все существующие способы.

Отбитый уголь по конвейеру 23 транспортируется на фланговый скат 4 и далее на основной штрек 28. Закладочный материал с вентиляционного горизонта самотеком поступает в бункер 26, откуда по конвейеру 24 транспортируется в выработанное пространство 27.

По мере отработки подэтажа, стойки 8 призабойной крепи 7 снимаются с распора и индивидуально передвигаются к забою с опорой на подшипники 9, 10, которые перемещаются по боковым граням ограждающих элементов крепи 11 и распираются. Ограждающие элементы крепи постоянно опираются на опоры 13, приваренные к выдвижной части индивидуальных стоек 8, и с помощью домкратов 12 передвигаются к забою. Заднее ограждение 14 с помощью пальцев 15 шарнирно связано с основанием 16 и верхним перекрытием 17, которые препятствуют проникновению породы и закладки в призабойное пространство. Телескопические тяги 18 устанавливаются на определенную мощность пласта во время монтажных работ и при передвижке индивидуальных стоек 8 обеспечивают устойчивое положение верхнего перекрытия 17.

Вентиляционный подэтажный штрек 5 сооружается позади забойной крепи 7 под гибким перекрытием 22, которое монтируется на конвейерном подэтажном штреке 6 до подачи закладки в выработанное пространство 27.

После отработки подэтажа и демонтажа крепи, вентиляционный подэтажный штрек 5 и демонтажная камера 18 заполняются пневматической или литой твердеющей закладкой.

Проветривается очистной забой по прямоточной схеме. Свежий воздух из основного штрека 28 по ходовому отделению ската 4 поступает на конвейерный подэтажный штрек 6. Омыв забой, исходящая струя воздуха по вентиляционному подэтажному штреку 5 и скату 3 выходит на вентиляционный горизонт.