Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОДГОТОВКИ И ОТРАБОТКИ МОЩНОГО ПОЛОГОГО УГОЛЬНОГО ПЛАСТА

Предлагаемое изобретение относится к способам подготовки и отработки мощных угольных пластов при подземной добыче угля, в частности к разработке пологих пластов наклонными слоями с обрушением пород кровли.

Известен способ подготовки и отработки мощного угольного пласта с применением механизированных крепей ДВТ и ZF. Работы в лавах по выемке угля и их организация такие же, как и на пластах средней мощности; некоторое отличие заключается лишь в возможности выпуска оставшейся пачки угля в призабойную зону. (Подготовка и разработка высокогазоносных угольных пластов [Текст] / А.Д. Рубан [и др.]; под ред. А.Д. Рубана и М.И. Щадова. - М.: « Горная книга», 2010. С 146-155). Основными недостатками известных способов подготовки и отработки мощных пологих пластов являются большие потери угля и трудоемкость монтажно-демонтажных работ.

В качестве прототипа принят способ разработки пологих пластов наклонными слоями с обрушением пород кровли, включающий проведение полевых и пластовых штреков, которые через 100-150 м соединяются промежуточными квершлагами. Конвейерный и вентиляционный слоевые штреки первого слоя располагают у кровли пласта, а конвейерный и вентиляционный слоевые штреки второго слоя проводят под обрушенными породами.

Очистные работы ведутся с опережением забоя верхнего слоя. Величина опережения устанавливается практическим путем, но она должна быть не менее 20 м, чтобы исключить влияние обрушений пород в верхнем слое на очистной забой в нижнем (Килячков А.П. Технология горного производства, Учебник для вузов, 3-е изд., перераб. и доп., М.: Недра, 1985, с.254-256). Недостатками прототипа являются: большой объем проведения подготовительных выработок по породе; низкая концентрация горных работ; создаются опасные условия при проведении подготовительных выработок в нижнем слое, сложное проветривание забоев.

Задача изобретения - повышение безопасности и концентрации ведения горных работ, а также снижение объемов проведения подготовительных выработок по породе.

Поставленная цель достигается тем, что в способе подготовки и отработки мощного пологого угольного пласта, включающем подготовку панели проведением пластовых выработок в верхнем слое с последующим проведением выработок в нижнем слое и организацию совместной отработки слоев в обратном порядке, для подготовки выемочного участка проводят вентиляционный и конвейерный штреки по верхнему и нижнему слоям до границы панели, где их соединяют монтажными камерами, в которых монтируют механизированные комплексы с установкой на задних ограждениях гидрофицированной крепи верхнего слоя дополнительных ограждений, перемещающихся на катках по верхним перекрытиям гидрофицированной крепи нижнего слоя, причем при оставлении целиков на флангах очистного забоя в верхнем слое в гидрофицированных секциях крепи, установленных на флангах в нижнем слое, оборудуют окна для выпуска угля на забойный конвейер, а при бесцеликовой схеме подготовки на конвейерном и вентиляционном штреках нижнего слоя, пройденных вприсечку к штрекам верхнего слоя, устанавливают крепи сопряжения, по которым передвигают секции гидрофицированной крепи комплекса верхнего слоя.

Способ поясняется чертежами, где на фиг. 1 приведена схема подготовки и отработки мощного пологого угольного пласта при проведении штреков нижнего слоя в контакте с выработками верхнего слоя; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 5 - разрез Г-Г на фиг. 1; на фиг. 6 - схема подготовки и отработки мощного пологого угольного пласта при проведении штреков нижнего слоя вприсечку к выработкам верхнего слоя; на фиг. 7 - разрез Д-Д на фиг. 6; на фиг. 8 - разрез Е-Е на фиг. 6.

Порядок подготовки и отработки выемочного участка мощного пологого угольного пласта следующий.

Вначале от наклонных выработок 1 до границы выемочного поля проводятся вентиляционный 2 и конвейерный 3 штреки верхнего слоя 4. На границе выемочного поля штреки соединяются монтажной камерой 5, в которой монтируются: механизированная крепь, состоящая из гидростоек 6, заднего ограждения 7, основания 8 и верхнего перекрытия 9; комбайн 10 и конвейер 11. Одновременно с проведением выработок в верхнем слое 4 и монтажом комплекса 12 проводятся наклонные сбойки 13, 14, а также вентиляционный 15 и конвейерный 16 штреки нижнего слоя 17. Штреки проводятся в контакте с выработками 2, 3 верхнего слоя.

На границе выемочного поля штреки 15,16 также соединяются монтажной камерой 18, в которой монтируется механизированный комплекс 19. Для предотвращения просыпания породы в призабойную зону комплекса 19 к задним ограждениям 7 комплекса 12 с помощью проушин, пальцев и тяг крепятся дополнительные ограждения 20 с катками 21, которые при передвижке крепи перекатываются по верхним перекрытиям механизированной крепи комплекса 19. На флангах механизированного комплекса 19 устанавливаются секции крепи 22 с окнами 23 для выпуска угля из целика, оставленного в верхнем слое 4 над конвейерным и вентиляционным штреками 15, 16. Чтобы этот целик не оставлять при подготовке второго слоя, под вентиляционным 2 и конвейерным 3 штреками первого слоя проводят вприсечку вентиляционный 24 и конвейерный 25 штрека второго слоя. Верхняки 26 штреков укладываются на почву выработок 2, 3 с опорой на оставляемые целики 27. При такой подготовке секции гидрофицированой крепи механизированного комплекса 12, расположенные на флангах, передвигаются по крепям сопряжения 28, установленным на вентиляционном 15 и конвейерном 16 штреках нижнего слоя 17.

Способ подготовки и отработки пласта осуществляется следующим образом.

После проведения вентиляционного 2 и конвейерного 3 штреков до границы выемочного поля, а также монтажной камеры 5 приступают к монтажу комплекса 12 в верхнем горизонтальном слое 4. Узлы комплекса транспортируются по наклонным выработкам 1 и далее по выработкам 3, 4 в монтажную камеру 5. Одновременно с монтажом комплекса 12 в верхнем слое проводятся наклонные сбойки 13, 14 и штреки 15, 16 для транспортировки узлов механизированного комплекса 19 в монтажную камеру 18. По мере монтажа комплексов к задним ограждениям 7 комплекса 12 с помощью проушин, пальцев и тяг крепятся дополнительные ограждения 20 с катками 21.

Комплексы серийные, и поэтому все операции в очистных забоях выполняются в обычной последовательности. По мере выемки угля комбайном 10 в верхнем слое 4 передвигаются секции механизированной крепи. При этом задние ограждения 7 с опорой катками 21 на верхние перекрытия гидрофицированной крепи комплекса 19 передвигаются на ширину захвата рабочего органа комбайна 10. После передвижки всех секций крепи в верхнем слое 4 приступают к выемке угля и передвижке крепи в нижнем слое 17. При этом опорные катки 21 задних ограждений 7 перекатываются по верхним перекрытиям гидрофицированной крепи комплекса 19. Транспортировка угля из очистных забоев осуществляется по выработкам 3, 16, 14 и 25 на наклонную выработку 1 оборудованную ленточным конвейером. От наклонных выработок 1 свежий воздух в очистные забои поступает навстречу потоку транспортируемого угля по выработкам 3, 16, 14 или 25.

При оставлении целиков угля на флагах комплекса 12 в верхнем слое над выработками 15, 16 в гидрофицированных секциях крепи 22, располагаемых на флангах механизированного комплекса 19 нижнего слоя, оборудуются окна 23 для выпуска угля на забойный конвейер, а при бесцеликовой схеме на конвейерном и вентиляционном штреках нижнего слоя 25, 24, пройденных вприсечку к штрекам 2, 3, устанавливаются крепи сопряжения 28, по которым передвигаются секции гидрофицированной крепи комплекса 12. При этом верхняки 26, уложенные на всем протяжении выемочного поля над вентиляционным и конвейерным штреками 24, 25, убираются.