Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОДГОТОВКИ УГОЛЬНОГО ПЛАСТА К ОТРАБОТКЕ

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подготовке и отработке пологих угольных пластов.

Известен способ разработки мощных пологих угольных пластов (Авторское свидетельство СССР №819339, МПК Е21С 41/04, опубл. 07.04.81, бюл. №13), включающий подготовку выемочных столбов по простиранию пласта путем проведения конвейерных и вентиляционных штреков с оставлением угольного целика между конвейерным штреком, примыкающим к отрабатываемому столбу, и вентиляционным штреком, примыкающим к следующему столбу, проведение вентиляционных сбоек в угольном целике между этими штреками и выемку угля в столбах длинными очистными забоями. Вентиляционный штрек проводят одновременно с выемкой угля в отрабатываемом столбе с опережением его очистного забоя.

Недостатком указанного способа является высокая опасность ведения очистных работ, связанная со сложностью проветривания, а следовательно, высокая трудоемкость.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ подготовки выемочных участков для воспроизводства фронта очистных работ (Пучков Л.А., Жежелевский Ю.А. Подземная разработка месторождений полезных ископаемых. - Москва, издательство «Горная книга». - 2013. - Т. 2 - С. 49-53), включающий подготовку выемочных столбов по простиранию пласта путем проведения и крепления фланговых выработок, конвейерных и вентиляционных штреков сдвоенными забоями с оставлением угольного целика между конвейерным штреком подлежащего непосредственно отработке столба и вентиляционным штреком столба, подлежащего отработке следующим, проведение с требуемым шагом вентиляционных сбоек в угольном целике между этими штреками, а в дальнейшем - выемку угля в столбах длинными очистными забоями.

Недостатками известного способа является высокая трудоемкость горных работ, связанная с:

- затруднением (независимо от принятой схемы транспортирования) выдачи на поверхность отбитого угля по выработкам при одновременном монтаже-демонтаже в них в случае применения различных комплексов проходческого оборудования вследствие взаимозависимости в пространстве шахтного поля работ на выполнение основных и вспомогательных операций;

- пониженной эффективностью функционирования комплексов проходческого, а в дальнейшем и очистного оборудования вследствие взаимозависимости во времени работ на выполнение основных и вспомогательных операций.

Технический результат - снижение трудоемкости горных работ при подготовке угольного пласта к отработке путем повышения эффективности функционирования комплексов проходческого и очистного оборудования.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе подготовки угольного пласта к отработке, включающем подготовку выемочных столбов по простиранию пласта путем проведения и крепления фланговых выработок, конвейерных и вентиляционных штреков сдвоенными забоями с оставлением угольного целика между конвейерным штреком подлежащего непосредственно отработке столба и вентиляционным штреком столба, подлежащего отработке следующим, проведение с требуемым шагом вентиляционных сбоек в угольном целике между этими штреками, а в дальнейшем - выемку угля в столбах длинными очистными забоями, согласно заявляемому техническому решению проведение конвейерного и вентиляционного штреков осуществляют комбайнами с разной производительностью и маневренностью, первоначально проходят комбайном с меньшей производительностью и большей маневренностью участок конвейерного штрека на длину, достаточную для монтажа в нем комбайна с большей производительностью и меньшей маневренностью, формируют дополнительную сбойку напротив предполагаемой демонтажной камеры очистного комплекса с учетом требуемых размеров оставляемого охранного целика и в обратном направлении сопрягаемый участок вентиляционного штрека сдвоенного забоя, далее конвейерный штрек проходят комбайном с большей производительностью и меньшей маневренностью, а вентиляционный штрек и сбойки - комбайном с меньшей производительностью и большей маневренностью, который в продолжение последней сбойки формирует монтажную камеру очистного комплекса с учетом требуемых размеров оставляемого охранного целика.

Заявляемое техническое решение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена схема проходки участка конвейерного штрека на длину, достаточную для монтажа в нем комбайна с большей производительностью и меньшей маневренностью; на фиг. 2 - схема начала проходки конвейерного штрека комбайном с большей производительностью и меньшей маневренностью и продолжения проходки вентиляционного штрека комбайном с меньшей производительностью и большей маневренностью после формирования дополнительной сбойки напротив предполагаемой демонтажной камеры очистного комплекса; на фиг. 3 - схема дальнейшей проходки конвейерного штрека комбайном с большей производительностью и меньшей маневренностью, вентиляционного штрека и сбоек - комбайном с меньшей производительностью и большей маневренностью; на фиг. 4 - схема завершения проходки конвейерного и вентиляционного штреков и формирования комбайном с меньшей производительностью и большей маневренностью в продолжение последней сбойки монтажной камеры очистного комплекса с учетом требуемых размеров оставляемого охранного целика; на фиг. 5 - выемочный столб, готовый к отработке.

Подготовка выемочных столбов 1, 2 по простиранию пласта осуществляется путем проведения и крепления фланговых выработок 3 и 4, конвейерных 5 и вентиляционных 6 штреков сдвоенными забоями. При этом оставляют угольный целик 7 между конвейерным штреком 5 подлежащего непосредственно отработке столба 1 и вентиляционным штреком 6 столба 2, подлежащего отработке следующим. В угольном целике 7 между штреками 5 и 6 проводят с требуемым шагом вентиляционные сбойки 8.

Согласно заявляемому техническому решению проведение конвейерного 5 и вентиляционного 6 штреков осуществляют комбайнами 9 и 10 с разной производительностью и маневренностью.

Первоначально проходят комбайном 9 с меньшей производительностью и большей маневренностью участок конвейерного штрека 5 на длину _м, достаточную для монтажа в нем комбайна 10 с большей производительностью и меньшей маневренностью (фиг. 1), формируют дополнительную сбойку 11 напротив предполагаемой демонтажной камеры 12 очистного комплекса с учетом требуемых размеров _ц оставляемого охранного целика и в обратном направлении сопрягаемый участок вентиляционного штрека 6 сдвоенного забоя (фиг. 2).

Далее конвейерный штрек 5 проходят комбайном 10 с большей производительностью и меньшей маневренностью, а вентиляционный штрек 6 и сбойки 8 - комбайном 9 с меньшей производительностью и большей маневренностью (фиг. 3), который в продолжение последней сбойки формирует монтажную камеру 13 очистного комплекса с учетом требуемых размеров _ц оставляемого охранного целика (фиг. 4).

Транспортировка отбитой горной массы может осуществляться следующим образом. Комбайны 9 и 10 работают в комплексе с самоходными вагонами 14 и 15, первоначально - непосредственно на погрузочный комплекс (фиг. 1, 2), а затем, по мере удлинения штреков 5 и 6, самоходный вагон 15 доставляет горную массу от комбайна 10 к телескопическому конвейеру 16, а самоходный вагон 14 от комбайна 9 - туда же через передвижной конвейер 17 (фиг. 3, 4) - и далее на погрузочный комплекс шахты (на чертежах не показан). Конвейеры 16 и 17 снабжены устройствами для перегрузки горной массы.

Графики работы комбайнов 9 и 10 и функционирующих совместно с ними транспортных комплексов могут быть спланированы таким образом, что их оборудование монтируется, эксплуатируется при проходке штреков (как было описано выше), демонтируется и транспортируется к месту дальнейшей эксплуатации независимо друг от друга в пространстве шахтного поля и во времени на выполнение основных и вспомогательных операций.

В дальнейшем выемку угля в столбах 1, 2 осуществляют длинными очистными забоями (фиг. 5). Добыча в столбе 1 осуществляется при движении очистного комплекса от монтажной камеры 13, где он предварительно смонтирован под защитой оставляемого ранее охранного целика требуемых размеров _ц. По мере перемещения очистного комплекса телескопический конвейер 16 сокращается, конвейерный штрек 5 гасится, свежая струя воздуха поступает по вентиляционному штреку 6 и вентиляционным сбойкам 8. При достижении места расположения предполагаемой демонтажной камеры 12 добыча останавливается, под защитой оставляемого ранее охранного целика требуемых размеров _ц производится демонтаж очистного комплекса и его транспортировка через дополнительную сбойку 11, далее - по вентиляционному штреку 6 в любом необходимом направлении.

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

1) при подготовке выемочных столбов к отработке проведение конвейерных и вентиляционных штреков сдвоенными забоями с оставлением угольного целика, проведение с требуемым шагом вентиляционных сбоек в угольном целике осуществляют комбайнами с разной производительностью и маневренностью, что позволяет развязать осуществляемые с их помощью работы на выполнение основных и вспомогательных операций в пространстве шахтного поля и во времени;

2) первоначально проходят комбайном с меньшей производительностью и большей маневренностью участок конвейерного штрека на длину, достаточную для монтажа в нем комбайна с большей производительностью и меньшей маневренностью, формируют дополнительную сбойку напротив предполагаемой демонтажной камеры очистного комплекса с учетом требуемых размеров оставляемого охранного целика и в обратном направлении сопрягаемый участок вентиляционного штрека сдвоенного забоя. Тем самым облегчается транспортирование на поверхность отбитого угля по выработкам, так как одновременный монтаж (демонтаж) комплексов проходческого (а затем и очистного) оборудования осуществляется в предварительно сформированных монтажных (демонтажных) камерах;

3) в дальнейшем конвейерный штрек проходят комбайном с большей производительностью и меньшей маневренностью, а вентиляционный штрек и сбойки - комбайном с меньшей производительностью и большей маневренностью, который в продолжение последней сбойки формирует монтажную камеру очистного комплекса с учетом требуемых размеров оставляемого охранного целика, чем обеспечивается независимость в пространстве шахтного поля и во времени работ на выполнение основных и вспомогательных операций, монтаж комплекса очистного оборудования осуществляется в предварительно сформированных монтажной камере, что не препятствует транспортированию отбитого угля по выработкам на поверхность.