Способ разработки уклонных выемочных полей на пологих угольных пластах

Способ разработки уклонных выемочных полей на пологих угольных пластах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при разработке пологих и наклонно залегающих угольных пластов.

Известен способ разработки средней мощности пологих и наклонно залегающих угольных пластов, при котором уклонные выемочные поля подготавливаются проходкой вентиляционного штрека в верхней части поля и транспортного штрека в нижней части поля. Транспортный штрек поддерживается податливыми тумбами (см., например, В.Н.Макаров, Г.И.Трофимов “Проектирование и расчет процессов подземных горных работ”. Ростов н/Д., Пегас, 1995, с.300). Лавный конвейер выводится непосредственно на транспортный штрек. Ниши образуются также периодически, но только в верхней части лавы. Недостаток этого способа при разработке уклонных выемочных полей в том, что как при проходке вентиляционного и транспортного штреков, так и при очистной выемке создаются трудности из-за водопритоков, что снижает интенсивность подготовки и отработки уклонных выемочных полей, а создание ниш в верхней части лавы трудоемко и также сдерживает интенсивность очистных работ.

Известен также способ разработки пологих и наклонно залегающих угольных пластов сплошной системой разработки по простиранию, принятый за прототип, при котором выемочное поле подготавливается проходкой в верхней части поля вентиляционного штрека, а на уровне основного горизонта, - транспортного штрека, выше транспортного штрека через целик угля проходится просек, который периодически соединяется с транспортным штреком углепогрузочными сбойками (см., например, А.П.Килячков “Технология горного производства”. М.: Недра, 1992, с.174, рис.7.1). Подготовительные выработки незначительно опережают в пространстве и во времени очистные работы. Подготовительные и очистные работы в пределах выемочного поля, этажа, участка или яруса ведут одновременно. Для подготовки к очистным работам от просека до вентиляционного штрека по углю проходится разрезная печь. Затем в верхней и нижней частях лавы вынимаются ниши для размещения рабочего органа добычного технологического комплекса. Недостатки этого способа в том, что при подготовке уклонных полей объем проходки транспортного и вентиляционного штреков и просека очень большой, причем их проходка затруднена из-за водопритоков, что сдерживает интенсивность как подготовки, так и очистной выемки, а при очистных работах требуется периодически выполнять весьма трудоемкие работы по образованию в верхней и нижней частях лавы ниш, что также снижает интенсивность очистных работ. Главным недостатком этого варианта является то, что при разработке пластов подготовительные выработки проходят с подрывкой породы, которая выдается вместе с углем, из-за чего повышается его зольность.

В качестве прототипа принят способ разработки уклонных выемочных полей на пологих угольных пластах, включающий подготовку уклонных выемочных полей по простиранию, проведение транспортных штреков, проведение вентиляционного штрека для верхнего выемочного поля и использование в качестве вентиляционных штреков при разработке располагаемых ниже выемочных полей транспортных штреков отработанных выемочных полей, и подготовку камеры по углю через целик ниже транспортного штрека, которую соединяют с ним сбойками и проводят с опережением по отношению к нему с уклоном для обеспечения свободного стока воды из транспортного штрека и камеры, причем ширину камеры задают исходя из условия размещения в ней рабочего органа технологического выемочного комплекса (см. RU 2206742 C2, Мкл. Е 21 С 41/18, публ. 20.06.2003). Разработка ведется длинными столбами по простиранию.

Недостатком этого способа является недостаточная интенсивность отработки уклонных выемочных полей.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении надежности и интенсивности работы выемочных комплексов независимо от водопритоков.

Заявленный технический результат достигается тем, что в способе разработки уклонных выемочных полей на пологих угольных пластах, включающем подготовку уклонных выемочных полей по простиранию, проведение транспортных штреков, проведение вентиляционного штрека для верхнего выемочного поля и использование в качестве вентиляционных штреков при разработке располагаемых ниже выемочных полей транспортных штреков отработанных выемочных полей, и подготовку камеры по углю через целик ниже транспортного штрека, которую соединяют с ним сбойками и проводят с опережением по отношению к нему с уклоном для обеспечения свободного стока воды из транспортного штрека и камеры, причем ширину камеры задают исходя из условия размещения в ней рабочего органа технологического выемочного комплекса, транспортный штрек и камеру проводят при прямом порядке подготовки и отработки выемочных полей, используя сплошную систему разработки выемочных полей.

Сущность изобретения представлена на чертежах, где фиг.1 - проекция на горизонтальную плоскость сплошной системы разработки, включающую проведение параллельно откаточному штреку камеры, фиг.2 - вертикальный разрез по линии I-I, фиг.3 - вертикальный разрез по линии II-II.

Способ осуществляется следующим образом.

Для подготовки самого верхнего выемочного поля вдоль его верхней границы проходят две выработки: одна в качестве вентиляционного штрека, возможно с подрывкой вмещающих пород 1, другая только по углю - камера 2 проводится ниже вентиляционного штрека через целик угля 3. При этом сечение обеих выработок должно обеспечивать нормальное проветривание лавы и других забоев. Поэтому сечение вентиляционного штрека может быть принято минимально возможным, а минимальное сечение камеры должно быть равным S=m/l_кам, где m - мощность пласта, м; l_кам - ширина камеры, м. Особенностью камеры является то, что она проходится с опережением вентиляционного штрека и обязательно с уклоном, обеспечивающим сток воды в сторону основных вскрывающих выработок в период проходки выработок и в дальнейшем в течение всего срока службы обеих выработок.

Для подготовки нижней части выемочного поля также проходятся две выработки: транспортный штрек 4 с подрывкой пород и камера по углю через целик 5 ниже транспортного штрека, все выработки незначительно опережают лаву. При этом камера проходится с некоторым опережением по отношению к транспортному штреку и обязательно с уклоном для обеспечения свободного стока воды из обеих выработок в период проходки этих выработок и отработки всего выемочного поля. Транспортный штрек периодически соединяется с камерой сбойками 6 для стока воды от проходки транспортного штрека. Этим обеспечиваются благоприятные условия работы транспортного штрека в течение всего срока подготовки и отработки выемочного поля. После отработки верхнего уклонного выемочного поля подготовка всех других располагаемых ниже выемочных полей осуществляется проходкой только транспортного штрека и ниже его уровня через целик камеры. После отработки выемочного поля транспортный штрек служит в качестве вентиляционного при разработке нижнего выемочного поля, а камера или ее часть используется вместо ниш для перевода рабочего органа технологического добычного комплекса на новую ленту.

Несмотря на то, что объем проходческих работ по подготовке и нарезке уклонного выемочного поля в предлагаемом новом варианте примерно такой же, как и в прототипе, благодаря почти одновременному выполнению проходческих и очистных работ при новом варианте прямого порядка подготовки и отработки выемочного поля представляется возможность начать очистные работы на 1-1,5 года раньше, чем при прототипе и соответственно уменьшить срок окупаемости кредитов для выполнения проходческих работ. Благодаря созданию условий для быстрого ввода в эксплуатацию лавы 7, за счет одновременного ведения очистных и подготовительных работ, более надежной работы транспортного штрека в период отработки выемочного поля, а также благодаря ликвидации ниш создаются условия для увеличения не только нагрузки на лаву, но и производственной мощности шахты в целом. Таким образом, при новой технологической схеме обеспечивается не только возможность быстрой окупаемости затрат на проходку и минимальный объем проходческих работ, в том числе по породам, но и увеличивается длина линии очистного забоя, ликвидируется трудоемкая проходка ниш в лаве, и обеспечивается более надежная и интенсивная работа очистных комплексов независимо от водопритоков и простоев из-за необходимости проходки ниш.

Способ разработки уклонных выемочных полей на пологих угольных пластах, включающий подготовку уклонных выемочных полей по простиранию, проведение транспортных штреков, проведение вентиляционного штрека для верхнего выемочного поля и использование в качестве вентиляционных штреков при разработке располагаемых ниже выемочных полей транспортных штреков отработанных выемочных полей, и подготовку камеры по углю через целик ниже транспортного штрека, которую соединяют с ним сбойками и проводят с опережением по отношению к нему с уклоном для обеспечения свободного стока воды из транспортного штрека и камеры, причем ширину камеры задают исходя из условия размещения в ней рабочего органа технологического выемочного комплекса, отличающийся тем, что транспортный штрек и камеру проводят при прямом порядке подготовки и отработки выемочных полей, используя сплошную систему разработки выемочных полей.