Щитовая система разработки мощных крутопадающих угольных пластов

Щитовая система разработки мощных крутопадающих угольных пластов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Класс 5с, 7

Хо 93415

СССР

1З,,,.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ ЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

А. А. Шелков, А. Б. Шехтман, А. Н Шараев, П. M. Ковачевич и К. ll. Кривобок

ЩИТОВАЯ СИСТЕМА РАЗРАБОТКИ МОЩНЫХ

КРУТОПАДАЮЩИХ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ

Заявлено 12 июня 1950 г. за X. 1248-50, 419732 в Гостехникч СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретении» Х> 2-3 за 1952 г.

Как известно, в практике широкое распространение получила так называемая щитовая система разработки мощных крутопадающих пластов угля. Согласно этой системе поле по простиранию разделяется на выемочные участки, которые в свою очередь разрабатываются отдельнымп столбами..Чежду столбами оставляются целики угля; в каждом столбе на всю высоту этажа проводятся печи; в «рассечке» (горизонтальный слой на всю мощность пласта) на вентиляционном горизонте монтируется щит, под защитой которого производится выемка угля (при помощи взрывных работ), опускаемого самотеком по печам на горизонт основного штрека. 1Цит опускается вслед за перемещением забоя под влиянием собственного веса и давления вышележащих обруии1ваюшп .ся пород.

Однако описанная щитовая система разработки обладает крупным недостатком — оставляемые между столбами угольные целики дают высокие потери угля и представляют большую опасность в пожарном отношении. Поэтому весьма целесообразно осуществление щитовой системы разработки без оставления угольных целиков между сто лбами.

Настоящим изобретением эта цель достигается тем, что рязраоотку ведут не с обрушением вышележащих пород, я с закладкой ьыработянного пространства над щитовым перекрытием. Прп этс1м применен щит, конструкция которого обеспечивает предохраненне прпзябойного пространства от прорыва закладки со ст.)роны забученного выработанного пространства.

Ня фпг. поясняется общяя схема предлагаемой системы разработки; ня фпг. 2 дан разрез по 11; ня фш.. 3 — разрез по ББ; на фш. 4— разрез по ВВ; на фиг. 5 — разрез по

ГГ; Н0 (1I1! 6 — разрез по ДД; на фпг. 7 — разрез по ЕЕ; на фиг. 8, 9 и 10 показано устройство предлагаемого щ п а.

Основной штрек 1 двухпутевого сечения проходится спаренно с первым параллельным штреком 2. Эти штреки сбиваются между собой печами 8. Для обеспечения проветривания участка по оси участкового квершлага 4 с первого параллельного штрека буросбоечной машиной пробуривается вентиляционная скважиМ 93415 на, которая расширяется и оборудуется как центральная ходовая и вентиляционная печь 5. Ниже уровня верхнего, отработанного горизонта проходятся спаренно два штрека 6 и 7, из которых Верхний 6 — — обрезной оконтуривающий верхн!ою границу выемочного участка, а ниж-! шй 7 — монтажный, предназначеHНЫЙ ДЛЯ М(МIТЯЖЯ ЩИТсl.

1-1арезныс работы по участку llpoизводятся путем бурения скважин печей 8 на i!cln высоту эта>На, от оснош!ого штрека l до оорсзного штрскя 6, с последующим расширением

СК13с(}КIIН !0 ССЧЕНИЯ 5С!,7ЕСП»»»с»<НЫХ II вентиляционно-ходовых печей.

Для проветривания очистного забоя между четвертой и пятой печами, считая От границы уча ткя, проо (3!(ся с 00111 1 9 1 2(, и,» кс COO!!K!! ((o 11(13е- поо(" ения н (р("ных В(- "аООТОК nPO

П Сс(! !.

Для обеспечения подачи В:3«Ip;IOOтаннос пространсзво зяклядоч:(ого (»(сзтс»РИс! 72 13 ПОРОДсl. Лс?»»»2»ICI О Ооксl

ПЛЯСТсl 112 с130ВНС OC«O!5}!r !1(I PCKOВ

ГЕРХНЕГО ГOPII«OHT}1 I!PO:OJ}!7Cß ПОПС«ой }((TPCi< !О Пс(Р;1»1.7C!hi!0

Полевой штрек 10 служит для установки в нем ленточного транспортера, подающего закладку.

Если В почве разряояты«ясмог0 пласта на расстоянии до 8 }н зялс! аст малох(0(цный Il.l !CT t 1 ;!2, пляст можно использОВять д, 1}! ПроХОДКИ IIU НСМУ;(с7К,!с7ДО-ПIОГО П!ТПСКсl (взамен полевого) . Полевой штрек

10 сбивается с обрезным штрском 6 наклонными под углом 45 сбойкаМИ 11, ПрЕДНЯЗНяс(ЕННЫ5(1! для СПуС К Я П 0 Н И м 3 Я К. 1 сl Д 0 ч Н 0 ГО 1» (2 T C Ip I! 2 Ë 2 в выработанное пространство.

Сбойки 11 располагаются на продолжении линии осей щитовых печей 8, При этом как печи 8, проходимые по углю, так и породные сбойки 11 проходятся по мере отработки столбов в сроки, необходимые для подготовки нового выемочного столба.

Отработка пласта в пределах выемочного участка производится отдельнь;ми полосами или столбами с выемкой угля по падению.

Размер вынимаемой полосы по простирани(о принимается равным

24 .ц.

Первая полоса или столб, вынимаемый 13 целиках, вырабатывается с помощью обычного щитового перекрытия, состоящего из четырех секций (по 6 3! каждая) . Последу(ощие столбы отрабатываются с помощью предлагаемого щитового перекрытия.

После проведения Всех подготовительных (31»paooTOK ня выемочном участке и проходки печей и породных сбоск с полевым штреком 10 для первого;цито«ого столба произВодится гыемка угля на вс(о мощНОСТЬ ПЛаета (РсзССЕЧКЯ) На ГОРИЗОНтс оорсзного штрска 6 и на горизонте монтажного штрскя 7. Верхняя расСЕЧКЯ Р2СКР IIЛЯЕТСЯ С!1ЕЦИсl. IЫ(ЫМ

, "!(Л(1!! ным сT()01111.! ь}lым KPP(1.лс!! ис(: 12 (ф((г. 6) с полной псрстя}ккой лба и боко« толстым горбылем. В

1!!!}!

13СРХНЕс(P2CCe 1K(i Н . 10!ITa}КЯ П(!(Та

В ш(>кнсй произв(5дится выемка це ilIK2 3!с}кд(этими расссчкамн на «с(о мощ.(ость пласта, и это пространcTl50 p2cKpcIIëëcTcÿ крепыш типа лавных кругов на лежаня со c(I„IoI!I. (oé

1 0,3стя}ккой кровли и почвы плacT2

0;1 (!01зсзкой.

П130изВОдстВО !>яссе Iек Гl. lястя, Выемки целика и крепле(гия выряботя(ного пространства Выполняется отдельными участками, соотвстст«ующими дл»(не секции шита, т. е.

6,I«

Проведением ьссх работ по монтажу iil}IT2, выемке угля над щитом и раскрепления надшитового пространства специальным креплением заканчивается подготовка щитового столба к очистной выемке. Образовавшееся над щитовым перекрытием специально закрепленное на всю мощность пласта пространство высотой 4 — 4,5 м предназначается для приемки закладочного материала в выработанное над щитом пространство и будет служить так называемым бункером.

Крепление верхней части щитового столба специальной крепыш и устройство породоприемного бункера имеет

X М415 своей целью обеспечить устойчивость наиболее слабого участка обна?кения в отрабатываемом пространстве, ь пределах которого будет иметь место чередование полного забучиван!(я за кладочным материалом и частичного временного освобо кдения этого пространства 0Т закладки при посадке щита.

Вне породоприемного бункера все выработанное надщитовое пространство 14 (фиг. 8) постоянно заполнено закладочным материалом, которьш по мере выемки угля под щитом перемещается вслед за опускающимся перекрытием и создает полную подбутовку основных боковых пород, препятствуя, таким Образом, их обрушению.

Подача закладочного материала производится с полевого штрека 10, пройденного в лежачем боку пласта, через наклонные породные сбойки 11.

1lo полевому штреку 10 закладка по дается ленточным транспортером, по сбой«я>(11 ся !Отеком Ilo ?Iip.icзным листам. Перед началом очистных работ под щитом все пространство приемного бункера заполняется закладочным материалом настолько, насколько это позволяет самотечный способ подачи закладк:1.

После этого начинается îч:!стная выемка.

Очистная выемка ведется Ta«же, как и при щитовой системе с обрушением. Отличается лишь выемка угля в части забоя 16 (фиг. 9), непосредственно прилегающей к выработанному и забученному пространству предшествующего щитового столба.

После каждого цикла выемки (посадка щита) прис..(ньш бункер пополняется закладочным материалом.

Пополнение приемного бункера должно производиться систематически, без каких-либо перебоев и отставаний, чтобы ие допустить 1(онижения уровня заполнения зл«ллдс . — пым материалом ниже за«1?сп icHHoro бункерногс пространства. Подача закладочного материа та должна

ПРОИЗВОДИТЬСЯ МОIЦПЫМ ПОТО«0 1, обеспечивающим быструю подбутовку пространства, после осадки закладки в результате посадки шита.

Для осу(цествления предлагаемой системы разработок предлагается щит, предохраняющий призлбойнос пространство от прорыва зя«.(л:(«и со стороны забученного выработанного пространства. Торцевая сторона секций п»ilTR, обращенная в сторону заоученнOгÎ ьырябоTанного пространстьа, снабжается зубьями !6 (фиг. 8) из рельсов. Зубья 16 свосодно помещены в обоймах 17, прикре(!ленных «швеллерам торцевой стороны секции. Для предохранения выпаде(3!!я из Обо(1!мы 31 Оья ня 1(01,цах, находящихся внутри обойм, име!От приваренные задерживающие

Шайсь(, Я сссйМЫ ВНУTPIi HH Р!1ССТОЯнии 1 ?я от верхнего конца имеют упорныс полки. Таким образом, хол, зубьев под действием силы тяжести ограничивается вели шной в 1 з(, что соответствует принятому шагу посадки щита.

Для уменьшения силы трения между торцевой частью сскцш(и закладкой к ооой»ам. с наружной стороны, прикреплястся листовое железо, которос будет препятствовать попаданшо между обоймами пород закладочного массива.

В зубьях на расстояиш(20 сз! От края, выступаю1цего из оссймы, просверливаются отверстия, «оторыс

C,(У?K(IT ДЛЯ ПРПНУДИТЕЛЬНОГО Вl,!ТЯГ!(вания зуба из обоймы, если Он по какой-либо причине не выдвиглется автоматически под действием силы тяжести по мере продвиган(я забоя.

Очистные работы под щитом нач:( наются с проходки осевой клнлзы го простпранию.

При подходе канавой к месту сопря?кения щитового столба с зллсженнь(м выработанным пространством, по мере разборки угля, в клн";..;å оголяются концы утопленных в обоймы 17 зубьев 16, которые под действием собственного веса выдвигаются вниз и создают вертикальную решетку, ограждающую забученное выработанное пространство предыдущего щитового столба от рабочего призл бойного пространства действующего очистного забоя. Просвет между OTдельными зубья !и ссстлгляет около

15 сл, поэтому для предотвращения просыпания за«ладки в указаk(ii(! (I просвет последн!Нй перстягивается деревянно)i:затя?««сй пс ..геpc 13ы

¹ 93415 двигания зубьев. Если выдвижение зубьев из обоймы под влиянием сооственного веса в отдельных случаях не будет достигаться, вытаскивание их производится принудительно с помощью ломика, вдеваемого в отверстие зуба.

После опускания зубьев по сечению продольной канавы производится рассечка угля из канавы вдоль торцевой стороны щитовой секции в стороны висячего и лежачего боков с последовательным опусканием зубьев и перетяжкой их по всей мощности щита. Рассечка продольной канавы и опускание зубьев торцевой стороны щита произьодится в течение одной смены.

После этого во вторую смену производится выемка угля от канавы к лежащему и висячему бокам пласта.

Высмка угля под щитом Г!роизводится с помощью буровзрывных работ с соблюдением той же очередности их, как и при разработке с обрушением.

Произведепные технико-экономические подсчеты показываiот, что Iloказатели предлагаемой системы превосходят показатели наиболее производительной щитовой системы с оорушением.

Предлагаемая система разраоотки имеет следующие преимущества перед известными системами:

1, Проведение подготовительных и нарезных выработок на выемочном участке и технология добычи угля в очистном забое в основном мало отличаются от работ при отработке пласта щитовой системой разработки с обрушением; поэтому для освоения этой системы не потребуется длительного времени и специального обучения рабочих кадров.

2. Ввиду того, что призабойное пространство и забучиваемое выработанное пространство разделены щитовым перекрытием, достигается одновременность работ по добыче угля и закладке выработанного пространства, что практически не имеет места при работах другими системами разработки. В других системах работы по углю имеют большей или меньшей продолжительности перерывы, неооходимые для отшивки забоя, спуска закладки и других операций.

3. Для заполнения выработанного пространства используется самый дешевый вид закладки — сухая самотечная закладка, применение которой не требует затрат на приобретение дорогостоящих закладочных машин и большого расхода электроэнергии.

Предмет изобретения

1. Щитовая система разработки мощных крутопадающих угольных пластов, Отл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью осуществления работ без оставления целиков угля между обрабатываемым;I столбами, разработку ведут с закладкой выработанного пространства над щитовь.м перекрытием.

2. Щитовое перекрытие для осуществления системы по п. 1, о т л ичаюшееся тем, что его секция, прилегающая с торцевой стороны к забученному пространству, с целью ограждения призабойного рабочего пространства от прорыва закладки., снабжена выдвигаемыми из обоймы зубьями.

¹ 93415 — Э

Фиг. 1

2oooc) (\

;г — 1 if

Фиг. 2

Фиг. 5

Фиг. 3

Фи, Розрю па 5о раараа па ГГ

Рпрез пп Ж7

Г )Г Г

С:3 (:

Я № 93415

Отв. редактор И. В. Макаров

Л133741 от 14/IX 1055 г. Станлартгиз. Объем 0.5 п. I. Тираж 400. Цена 1 руб

Типография изд-ва «Московская правда», Потаповский пер., 3. Зак. 4342