Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МОЩНОГО ПОЛОГОГО ПЛАСТА С ВЫПУСКОМ УГЛЯ ПОДКРОВЕЛЬНОЙ ТОЛЩИ

Изобретение относится к горному делу, в частности к выемке угля из мощных пологих пластов средствами комплексной механизации с выпуском угля подкровельной толщи на забойный конвейер.

Известен способ разработки мощных пологих пластов с выпуском угля подкровельной толщи, включающий комбайновую выемку угля в подсечном слое (слое у почвы пласта), транспортирование отбитого угля вдоль очистного забоя скребковым конвейером, поддержание рабочего пространства секциями механизированной крепи поддерживающе-оградительного типа и выпуск угля массива подкровельной толщи на забойный конвейер через выпускные окна в ограждениях секций крепи [Клишин, В.И. Разработка мощных пластов механизированными крепями с регулируемым выпуском угля / В.И. Клишин, Ю.С.Фокин, Д.И. Кокоулин, Б. Кубанычбек уулу-Новосибирск: Наука, 2007- 135 с. (аналог)].

Недостатком этого способа является то, что массив подкровельной толщи разрушается, в основном, под действием горного давления, которое нарастает по мере удаления от забоя выработки. Это означает, что эффективное разрушение подкровельной толщи будет происходить не над выпускным окном секции крепи, а несколько дальше от него - в выработанное пространство. То есть уголь обрушенной подкровельной толщи будет потерян в выработанном пространстве, что увеличивает эксплуатационные потери и опасно его самовозгоранием.

Наиболее близким по технической сущности, является способ, разработки мощных пологих пластов с выпуском угля подкровельной толщи, принятый в качестве прототипа, включающий комбайновую выемку угля в подсечном слое (слое у почвы пласта), транспортирование отбитого угля вдоль очистного забоя скребковым конвейером, поддержание рабочего пространства секциями механизированной крепи поддерживающе-оградительного типа, деление массива подкровельной толщи на равные порции нарушением его сплошности скалывателем и выпуск порции угля массива подкровельной толщи на забойный конвейер через выпускные окна в ограждениях секций крепи [Пат. 153637 Российской Федерации. МПК E21D 23/00. Секция крепи очистного забоя мощного пласта с принудительным выпуском угля; заявка 2015116487 от 29.04.2015, опубл. 27.07.2015 (прототип)].

Недостатком прототипа является относительная неподготовленность массива угля подкровельной толщи к выпуску. Механический скалыватель имеет весьма ограниченные размеры, поэтому внедряется в массив угля на небольшую глубину и не обеспечивает отделения порции массива на всю мощность.

Этот недостаток снижает эффективность разработки мощных пологих пластов с выпуском угля массива подкровельной толщи на забойный конвейер.

Целью изобретения является повышение эффективности разработки мощных пологих пластов с выпуском угля подкровельной толщи на забойный конвейер путем подготовки массива угля подкровельной толщи к выпуску по мере подвигания очистного забоя подсечного слоя воздействием на него знакопеременными нагрузками со стороны перекрытия секции крепи.

Поставленная цель достигается тем, что в способе разработки мощного пологого пласта с выпуском угля подкровельной толщи, включающем комбайновую выемку угля в подсечном слое (слое у почвы пласта), транспортирование отбитого угля вдоль очистного забоя скребковым конвейером, поддержание рабочего пространства секциями механизированной крепи поддерживающе-оградительного типа, подготовку массива подкровельной толщи делением на равные порции нарушением его сплошности и выпуск порции угля массива подкровельной толщи на забойный конвейер через выпускные окна в ограждениях секций крепи, в соответствии с техническим решением деление массива подкровельной толщи на порции осуществляют нарезкой продольных каналов комбайном путем увеличения мощности каждой второй вынимаемой полосы, нарушение сплошности массива подкровельной толщи осуществляют распором секций крепи в целики между каналами.

Сущность изобретения поясняется схемой - поперечный разрез очистного забоя.

Способ разработки мощного пологого угольного пласта может быть реализован следующим образом. Очистной комбайн 1, двигаясь по раме забойного скребкового конвейера 2, отбивает уголь в подсечном слое (слое у почвы пласта) и грузит его на конвейер. Рабочее пространство подсечного слоя поддерживают секциями 3 механизированной крепи поддерживающе-оградительного типа, оборудованными устройствами выпуска угля на забойный конвейер. Массив угля подкровельной толщи под действием сил горного давления разрушается; уголь самотеком через устройства выпуска поступает на забойный конвейер.

Для увеличения полноты разрушения массива подкровельной толщи и повышения эффективности разработки при выемке каждой второй полосы угля в подсечном слое увеличивают мощность слоя, деля тем самым массив подкровельной толщи на продольные порции каналами 4 шириной, равной ширине захвата режущего органа комбайна (шнека). В связи с этим секции крепи распирают не в сплошную кровлю подсечного слоя, а в целики 5 между каналами 4.

В зависимости от физических свойств угля целики 5, воспринимая нагрузку со стороны перекрытия секции крепи 3, частично разрушаются и передают сжимающие усилия вышележащей толще. Каналы 4 не воспринимают распорных усилий со стороны секции крепи, но испытывают давление со стороны вышележащей толщи, т.е. в противоположном направлении, которые растягивают поверхность каналов 4. Две-три передвижки секции крепи способствуют растрескиванию массива подкровельной толщи, чем подготавливают его к выпуску, при этом наиболее подготовленная часть или порция массива оказывается непосредственно над выпускным окном секции крепи.

Таким образом, за счет нарезки продольных каналов в массиве подкровельной толщи, осуществляют деление последнего на порции, в которых по мере подвигания очистного забоя и за счет неравномерного распределения сил горного давления и распорных усилий со стороны секции крепи происходит интенсивное трещинообразование, разупрочняющее массив и подготавливающее его к выпуску. Это повышает эффективность разработки мощного пологого пласта с выпуском угля подкровельной толщи, что соответствует цели изобретения.