×
13.02.2018
218.016.25dc

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОДЭТАЖНОЙ РАЗРАБОТКИ КРУТЫХ ПЛАСТОВ С ЗАКЛАДКОЙ ВЫРАБОТАННОГО ПРОСТРАНСТВА

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к горной промышленности, к способам подэтажной разработки крутых пластов с закладкой выработанного пространства. Способ включает подготовку выемочного участка к отработке, отработку выемочного участка подэтажами короткими очистными забоями, проветриваемыми за счет общешахтной депрессии. Отработку пласта начинают под защитой заранее возведенной межгоризонтной изоляционной полосы и при наличии в межучастковых целиках также заранее возведенных одновременно с фланговыми скатами изоляционных полос из твердеющей закладки с подвиганием фронта очистных работ в направлении от межгоризонтной полосы к основному штреку. Отработку выемочного участка ведут в одном крыле - от отработанного участка в сторону центрального ската, а в другом - от центрального ската на целик в сторону неотработанного выемочного участка, при заданной величине шага закладки выработанного пространства не более допустимого пролета обнажения кровли пласта по линии падения и простирания. Технический результат - снижение трудоемкости и обеспечение безопасности горных работ. 2 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, к способам подэтажной разработки крутых пластов с закладкой выработанного пространства.

Известен способ разработки мощного крутого пласта полезного ископаемого с закладкой выработанного пространства (патент РФ на изобретение №2283431, МПК Е21С 41/18, опубл. 10.09.2006, бюл. №25), включающий отработку горизонтального слоя полосами по простиранию механогидравлической отбойкой и транспортировкой горной массы с заполнением заходок литой твердеющей закладкой и оставлением в них выработок для последующей подачи в выработанное пространство комбинированной закладки. Отработку пласта ведут полосами в нисходящем порядке с оставлением в нижележащих полосах штрека и печей, причем отработку следующий полосы осуществляют гидромонитором а за гибкое перекрытие в выработанное пространство из бункера с помощью конвейера подают породу, которая пропитывается литой твердеющей закладкой при заполнении подготовительных выработок.

Недостатками известного способа являются сложное проветривание забоев; большой объем подготовительных работ; низкая концентрация горных работ на подготовленном выемочном участке.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ подэтажной разработки крутых пластов с закладкой выработанного пространства (патент РФ на изобретение №2467169, МПК Е21С 41/16, E21F 15/00, опубл. 20.11.2012, бюл. №32), включающий подготовку выемочного участка к отработке, отработку выемочного участка подэтажами короткими очистными забоями, проветриваемыми за счет общешахтной депрессии. Отработку пласта ведут встречными короткими очистными забоями от фланговых скатов к центральному с проветриванием по прямоточной схеме и опережающий подготовкой. Выработанное пространство отработанных нечетных подэтажей заполняют твердеющей закладкой, а в оставляемых четных подэтажах между отработанными нечетными выработанное пространство заполняют обычной закладкой, причем при их отработке бывший вентиляционный штрек нечетного подэтажа используют в качестве конвейерного.

Недостатками известного технического решения являются:

- отсутствие изоляции отработанного горизонта от аэродинамической проницаемости, с возрастанием вероятности самовозгорания угля;

- наложение опорных давлений при встрече очистных забоев у центрального ската, вероятная деформация центрального ската;

- обнажение кровли очистного забоя более допустимого пролета;

- ограниченная длина выемочного участка по простиранию;

- наличие потерь угля в межгоризонтных, межучастковых целиках и охранных целиках центрального ската.

Все вышеперечисленные факторы повышают трудоемкость и опасность ведения горных работ.

Технический результат - снижение трудоемкости и обеспечение безопасности горных работ.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе подэтажной разработки крутых пластов с закладкой выработанного пространства, включающем подготовку выемочного участка к отработке, отработку выемочного участка подэтажами короткими очистными забоями, проветриваемыми за счет общешахтной депрессии, согласно заявляемому техническому решению отработку пласта начинают под защитой заранее возведенной межгоризонтной изоляционной полосы и при наличии в межучастковых целиках также заранее возведенных одновременно с фланговыми скатами изоляционных полос из твердеющей закладки с подвиганием фронта очистных работ в направлении от межгоризонтной полосы к основному штреку, при этом отработку выемочного участка ведут в одном крыле - от отработанного участка в сторону центрального ската, а в другом - от центрального ската на целик в сторону неотработанного выемочного участка, при заданной величине шага закладки выработанного пространства не более допустимого пролета обнажения кровли пласта по линии падения и простирания.

Заявляемое техническое решение поясняется чертежами, где на фиг. 1 приведена схема по линии простирания пласта, на фиг. 2 приведен фрагмент участка пласта вкрест простирания (сечение А-А).

Подготовка выемочного участка к отработке заключается в том, что:

- предварительно ограничивают поле выемочного участка на отрабатываемом этаже: сверху, от отработанных выемочных участков 1 вышележащего выработанного этажа - межэтажным трещиноватым угольным целиком 2 и межэтажным угольным целиком без трещин 3; слева, также от отработанного выемочного участка 1 - межучастковым угольным целиком 4 (фиг. 1, 2);

- проводят центральный 5 и фланговые 6, 7 квершлаги на вентиляционном горизонте, центральный 8 и фланговые 9, 10 квершлаги на откаточном горизонте, вентиляционный 11 и основной 12 штреки, подэтажные штреки 13, 14, 15 и центральный 16 и фланговые 17, 18 скаты (фиг. 1).

Отработку выемочного участка производят подэтажами короткими очистными забоями, проветриваемыми за счет общешахтной депрессии.

Согласно заявляемому техническому решению отработку пласта начинают под защитой заранее возведенной межгоризонтной изоляционной полосы 19 и при наличии в межучастковых целиках также заранее возведенной одновременно с фланговыми скатами 17 и 18 изоляционных полос 20 и 21 из твердеющей закладки с подвиганием фронта очистных работ в направлении от межгоризонтной полосы 19 к основному штреку 12, при этом отработку выемочного участка ведут в одном крыле - от отработанного участка 1 в сторону центрального ската 16, а в другом - от центрального ската 16 на целик в сторону неотработанного выемочного участка, при заданной величине шага закладки выработанного пространства не более допустимого пролета обнажения кровли пласта по линии падения и простирания для сохранения горного массива в состоянии, близком к естественному.

Предварительное возведение межгоризонтной изоляционной полосы 19, возведение изоляционных полос 20 и 21 одновременно с фланговыми скатами 17 и 18 обеспечивают изоляцию отработанного горизонта от аэродинамической проницаемости, снижают вероятность самовозгорания угля, а следовательно, обеспечивают безопасность ведения горных работ, т.е. заявляемый технический результат.

Кровля представляется постоянно опертой с четырех сторон пластиной, пролет между опорами которой по падению пласта постоянен, а по простиранию по мере отработки короткими очистными забоями увеличивается, причем по условию сохранения горного массива в состоянии, близком к естественному, длина пролетов не должна превышать величины допускаемого обнажения; соблюдением этого условия также обеспечивают заявляемый технический результат.

Порядок отработки предопределяют условием отсутствия наложения опорных давлений, а также отсутствием вероятной деформации центрального ската 16, чем обеспечивают заявляемый технический результат. В крыле слева, где отработка начинается от отработанного выемочного участка 1, кровля первоначально опирается по падению: сверху - на межгоризонтную изоляционную полосу 19, снизу - неотработанный целик нижнего подэтажа; по простиранию: слева - на изоляционную полосу 20, справа - на удаляющийся по мере отработки призабойный целик. В крыле справа, где отработка начинается от центрального ската 16, кровля первоначально опирается по падению: сверху - на межгоризонтную изоляционную полосу 19, снизу - неотработанный целик нижнего подэтажа; по простиранию: слева - на неотработанный целик левого крыла, справа - на удаляющийся по мере отработки призабойный целик.

Работы по закладке выработанного пространства по мере подвигания коротких очистных забоев поэтапно производят твердеющей закладкой. При этом выработанное пространство закладывают с шагом не более допустимого пролета обнажения кровли пласта по линии простирания, который может быть определен из известной формулы

где k - коэффициент, учитывающий отношение длин сторон обнажения кровли ;

(k=2,0 при );

σp - предел прочности на растяжение непосредственной кровли, тс/м2;

hкр - толщина непосредственной кровли, м;

μ - коэффициент Пуассона;

q - объемная масса непосредственной кровли, т/м3.

Так, по данным шахты «Киселевская» Прокопьевско-Киселевского угленосного района, искомые величины составят:

1) для пласта IV Внутренний, непосредственная кровля - песчаник крупно- и среднезернистый, σp=8,0 МПа = 8,0×106 Н/м2, hкр=13,5 м, q=33,345×106Н/м2, μ=0,33

при этом высота подэтажа по линии падения из принятого соотношения составит h=2,5lпр=2,5⋅9,91=24,8≈25 м;

2) для пласта III Внутренний, непосредственная кровля - аргиллит, σр=4,0 МПа = 4,0×106 Н/м2, hкр=7,0 м, q=13,725×106 Н/м2, μ=0,22

при этом высота подэтажа по линии падения из принятого соотношения составит h=13,7≈14 м;

3) для пласта II Внутренний, непосредственная кровля - алевролит крупно- и среднезернистый, σр=4,7 МПа = 4,7×106 Н/м2, hкр=9,0 м, q=15,75×106 Н/м2, μ=0,27

а высота подэтажа по линии падения из принятого соотношения составит h=18,1≈18 м.

Выемка угля в забое в зависимости от мощности пласта может осуществляться комбайнами (типа «Темп»), буровзрывным способом (с бурением шпуров по простиранию, или длинными шпурами на высоту подэтажа), гидравлическим разупрочнением массива, струговыми установками.

При отработке следующего подэтажа роль межгоризонтной изоляционной полосы 19, как опоры кровли, выполняет сформированный выше закладочный массив верхнего подэтажа. Таким образом, также обеспечивают заявляемый технический результат.

Транспортирование отбитого угля осуществляется вниз по скатам 16, 17, 18 и далее через основной штрек 12 откаточного горизонта на погрузочный комплекс шахты.

Вентиляция забоев осуществляется за счет общешахтной депрессии через центральный квершлаг 8 и фланговые квершлаги 9 и 10, центральный скат 16 и фланговые скаты 17 и 18 подэтажные штреки 13, 14, 15, согласно фиг. 1.

Принятый в предлагаемом техническом решении принцип поддержания кровли позволяет полностью избегать при подготовке участка к отработке необходимости в оставлении межэтажного трещиноватого угольного целика 2 и межэтажного угольного целика без трещин 3; слева, а также межучасткового угольного целика 4, что позволяет существенно снизить потери угля при добыче, увеличить длину выемочного участка по простиранию (расстояние между фланговыми квершлагами 6 и 7), чем также обеспечивают заявляемый технический результат.

Таким образом, заявленный технический результат обеспечивают за счет того, что:

1) отработку пласта начинают под защитой заранее возведенной межгоризонтной изоляционной полосы и при наличии в межучастковых целиках также заранее возведенных одновременно с фланговыми скатами изоляционных полос из твердеющей закладки с подвиганием фронта очистных работ в направлении от межгоризонтной полосы к основному штреку,

2) отработка выемочного участка ведется в одном крыле - от отработанного участка в сторону центрального ската, а в другом - от центрального ската на целик в сторону неотработанного выемочного участка;

3) задана величина шага закладки выработанного пространства не более допустимого пролета обнажения кровли пласта по линии падения и простирания для сохранения горного массива в состоянии, близком к естественному.

Способ подэтажной разработки крутых пластов с закладкой выработанного пространства, включающий подготовку выемочного участка к отработке, отработку выемочного участка подэтажами короткими очистными забоями, проветриваемыми за счет общешахтной депрессии, отличающийся тем, что отработку пласта начинают под защитой заранее возведенной межгоризонтной изоляционной полосы и при наличии в межучастковых целиках также заранее возведенных одновременно с фланговыми скатами изоляционных полос из твердеющей закладки с подвиганием фронта очистных работ в направлении от межгоризонтной полосы к основному штреку, при этом отработку выемочного участка ведут в одном крыле - от отработанного участка в сторону центрального ската, а в другом - от центрального ската на целик в сторону неотработанного выемочного участка, при заданной величине шага закладки выработанного пространства не более допустимого пролета обнажения кровли пласта по линии падения и простирания.
СПОСОБ ПОДЭТАЖНОЙ РАЗРАБОТКИ КРУТЫХ ПЛАСТОВ С ЗАКЛАДКОЙ ВЫРАБОТАННОГО ПРОСТРАНСТВА
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 31-40 of 40 items.
08.03.2019
№219.016.d3bf

Обратимые цветовые индикаторы температуры на основе двойных комплексных солей

Изобретение относится к области химии, а именно - к новым обратимым цветовым индикаторам, и может быть использовано для индикации и визуального контроля температуры и температурных полей в различных технологических процессах. Заявлен обратимый цветовой индикатор температуры на основе двойной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002681430
Дата охранного документа: 06.03.2019
30.05.2019
№219.017.6b5a

Способ проходки горной выработки и устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к горной промышленности, а именно к способам проходки подземных горных выработок и устройствам для их осуществления при подготовке угольных пластов к очистной выемке. Единым техническим результатом предлагаемой группы изобретений является повышение эффективности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002689455
Дата охранного документа: 28.05.2019
31.05.2019
№219.017.7043

Обратимый биметаллический цветовой термоиндикатор

Изобретение относится к обратимому биметаллическому цветовому термоиндикатору на основе двойного комплексного соединения - дигидрата гекса (изотиоцианато) хромата(III) диакватрис (никотиновая кислота) иттрия(III). Состав его характеризуется химической формулой [Y(CHNO)(HO)][Cr(NCS)]⋅2HO....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002689772
Дата охранного документа: 29.05.2019
02.10.2019
№219.017.cedf

Способ определения выбросоопасности в очистных выработках при отработке угольных пластов с труднообрушаемыми кровлями

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для прогноза выбросоопасности угольных пластов с труднообрушаемыми кровлями при очистных работах. Техническим результатом изобретения является повышение надежности определения выбросоопасных участков угольных пластов при очистной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002700854
Дата охранного документа: 23.09.2019
15.10.2019
№219.017.d574

Гидравлическая стойка шахтной крепи

Изобретение относится к гидравлической стойке шахтной крепи и может быть применено преимущественно в конструкциях секций механизированных крепей для создания активного и рабочего их сопротивления. Технический результат заключается в улучшении условия работы уплотнения поршня в рабочем цилиндре...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002702781
Дата охранного документа: 11.10.2019
28.02.2020
№220.018.06e3

Обратимый химический индикатор температуры

Изобретение относится к области химии, более конкретно - к новому обратимому химическому цветовому индикатору температуры, и может быть использовано для индикации и визуального контроля температуры в различных технологических процессах. Заявлен обратимый химический индикатор температуры на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002715359
Дата охранного документа: 26.02.2020
01.07.2020
№220.018.2d09

Способ определения порога влажности для формирования газового гидрата в образцах природного угля

Изобретение относится к области горного дела и касается вопроса определения порога влажности угля, при превышении которого возможно формирование газового гидрата, влияющего на возникновение газодинамических явлений в краевой зоне угольного пласта. Технический результат заявляемого изобретения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002725047
Дата охранного документа: 29.06.2020
01.07.2020
№220.018.2d35

Способ производства трубобетонной колонны с ядром из плотного силикатного бетона

Изобретение относится к строительному производству и может быть использовано при строительстве гражданских и промышленных зданий и сооружений. Технический результат: увеличение сцепления бетонного ядра с трубой колонны и совместное восприятие рабочих нагрузок трубой колонны и ее бетонным ядром...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002725051
Дата охранного документа: 29.06.2020
18.07.2020
№220.018.33b1

Способ определения количества газового гидрата, формирующегося в природном каменном угле

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано при определении количества газового гидрата, что необходимо при расчете газового баланса угольного пласта и прогнозировании внезапных выбросов угля и газа. Техническим результатом является определении количества газа,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002726756
Дата охранного документа: 15.07.2020
12.04.2023
№223.018.43c5

Система турбокомпрессора двигателя внутреннего сгорания

Изобретение относится к области двигателестроения. Предложена система турбокомпрессора двигателя внутреннего сгорания, включающая главную масляную магистраль 4, напорный трубопровод 10, связывающий магистраль 4 с подшипником турбокомпрессора 11, гидроаккумулятор 1, подключённый входным каналом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002793640
Дата охранного документа: 04.04.2023
Showing 11-19 of 19 items.
26.08.2017
№217.015.de3f

Шлем горноспасателя

Изобретение относится к спасательной службе, в частности применимо при работе горноспасателей. Шлем горноспасателя (1) включает полнолицевую маску (9), фонарь (12), состоящий из двух раздельных частей, соединяющихся с помощью замков. Вокруг полнолицевой маски (9) расположен внешний защитный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002624722
Дата охранного документа: 05.07.2017
17.02.2018
№218.016.2bc1

Обратимый термохимический индикатор на основе двойного координационного соединения

Изобретение относится к обратимому термохимическому индикатору на основе двойного координационного соединения - сесквигидрата гекса(изотиоцианато)хромата(III)диакватрис(никотиновая кислота)эрбия(III). Состав индикатора характеризуется химической формулой [Er(CHNO)(HO)][Cr(NCS)]⋅1,5HO....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002643150
Дата охранного документа: 31.01.2018
17.02.2018
№218.016.2c95

Способ флотации угля

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использовано при флотации угля. Способ флотации угля, по которому в пульпу подают комплексный реагент, включающий реагент-собиратель (регенерированные минеральные масла и керосино-газойлевые фракции) и пенообразователь,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002643873
Дата охранного документа: 06.02.2018
04.04.2018
№218.016.3454

Схема взрывной отбойки забоя удароопасных горных пород

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано в горнодобывающей промышленности, а именно при проведении горных выработок в крепких удароопасных горных породах. Схема взрывной отбойки забоя удароопасных горных пород, включающая отбойные шпуры, пробуренные перпендикулярно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002646152
Дата охранного документа: 01.03.2018
29.05.2018
№218.016.571e

Инструмент для вращательного бурения

Инструмент для вращательного бурения может быть использован в горном деле для бурения или расширения скважин восходящим режимом. Технический результат заключается в уменьшении износа породоразрушающих элементов и улучшении прохождения разрушенных частей керна через сквозной корпус при бурении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002654900
Дата охранного документа: 23.05.2018
29.05.2018
№218.016.5735

Способ изготовления подшипника качения с антифрикционным заполнителем

Изобретение относится к машиностроению, в частности к технологии изготовления подшипника качения с антифрикционным заполнителем. Способ изготовления подшипника качения с антифрикционным заполнителем заключается в наполнении свободного внутреннего пространства подшипника качения (1)...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002654893
Дата охранного документа: 23.05.2018
09.06.2018
№218.016.5a3f

Способ подготовки угольного пласта к отработке

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подготовке и отработке пологих угольных пластов. Способ подготовки угольного пласта к отработке включает подготовку выемочных столбов по простиранию пласта путем проведения и крепления фланговых выработок, конвейерных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002655502
Дата охранного документа: 28.05.2018
09.06.2018
№218.016.5a98

Буровой инструмент

Изобретение может быть использовано в горном деле для бурения прямым ходом скважин со ступенчатой формой забоя, либо для расширения ранее пробуренной скважины. Технический результат заключается в снижении расхода масла при повышении количества воздуха, используемого для охлаждения опор шарошек....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002655505
Дата охранного документа: 28.05.2018
09.02.2019
№219.016.b8f8

Способ имитации проявлений горного давления в выработках на моделях из эквивалентных материалов

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано для имитации проявления горного давления в выработках, закрепленных анкерной крепью. Технический результат заключается в повышении информативности моделирования. Способ включает формовку модели горного массива из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002679206
Дата охранного документа: 06.02.2019
+ добавить свой РИД