Результат интеллектуальной деятельности: Способ размещения демонтажной камеры

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к способу размещения демонтажной камеры (ДК) относительно ранее отработанного смежного выемочного столба и предохранительного целика. ДК предназначена для демонтажа очистного механизированного комплекса при отработке угольных месторождений.

Известен способ размещения ДК (Патент RU 2674481 C1, E21D 9/14, E21C 41/16, заявка: 2017141501 от 28.11.2017. Опубликовано: 11.12.2018) [1], который предусматривает размещение демонтажных камер в целике для исключения негативного влияния повышенного горного давления со стороны ранее отработанного выемочного столба. Для этого при отработке N выемочных столбов, ДК, шириной s, первого выемочного столба, размещают, не доходя до границы предохранительного целика на расстояние (N - 1)s; ДК второго выемочного столба размещают за границей первого выемочного столба, на ширину s и не доходя до границы предохранительного целика на ширину (N - 2)s; и так далее; а ДК последнего выемочного столба размещают на границе предохранительного целика.

Указанный в [1] способ размещения имеет следующий недостаток: увеличение потерь угля при отработке выемочного столба, так как демонтажные камеры, исключая последнюю ДК, формируются, не доходя до границы предохранительного целика.

Предлагаемый способ размещения ДК снижает потери угля при формировании каждой ДК вне зоны повышенного горного давления на ДК со стороны ранее отработанного смежного столба.

Технико-экономический результат в заявленном способе достигается тем, что демонтажные камеры размещают под углом примыкания α (фиг. 1, 2, 3, 4) к границе предохранительного целика с учетом направления отработки. Формирование каждой ДК производят с возможным касанием вершины ее угла границы предохранительного целика.

Заявляемые технические решения поясняются чертежами, где:

- на фиг. 1 показана схема способа размещения демонтажных камер при отработке выемочных столбов по падению при минимальном угле примыкания;

- на фиг. 2 показан фрагмент схемы способа размещения демонтажных камер при отработке выемочных столбов по падению при увеличенном угле примыкания;

- на фиг. 3 показана схема способа размещения демонтажных камер при отработке выемочных столбов по восстанию;

- на фиг. 4 показана схема способа размещения демонтажных камер при отработке выемочных столбов по падению и восстанию.

На фиг. 1 изображена схема способа размещения, например, шести демонтажных камер при отработке выемочных столбов по падению. Выемочные столбы 1, 2, 3, 4, 5, 6 отрабатывают в порядке очередности, начиная с выемочного столба 1. Ширина выемочного столба составляет b_cт и является переменной величиной. Между выемочными столбами имеются межлавные целики 7, ширина которых b_цел зависит от горно-геологических условий отработки. Предохранительный целик 8 отделен границей 9 от выемочных столбов 1÷6.

Демонтажные камеры 10, 11, 12, 13, 14, 15 расположены в концевой части выемочных столбов и имеют ширину s, зависящую от габаритов используемого очистного механизированного комплекса. Отработку выемочных столбов производят в направлении 16. Для исключения негативного влияния повышенного горного давления на ДК со стороны ранее отработанного смежного выемочного столба и снижения потерь угля демонтажные камеры 10, 11, 12, 13, 14, 15 примыкают к границе 9 предохранительного целика 8 под углом примыкания α. При этом вектор направления отработки 16 направлен к вершине А угла примыкания α из внешней области указанного угла.

Формирование каждой ДК производят с возможным касанием вершиной А угла ДК границы 9 предохранительного целика 8.

Угол примыкания, при котором ДК 11 размещается вне зоны влияния ранее отработанного выемочного столба 1, находят из треугольника АВС.

Минимальный угол примыкания находят из условия, что длина стороны ВС треугольника ABC равна ширине s демонтажной камеры 11 выемочного столба 2.

Тангенс минимального угла примыкания ДК к границе предохранительного целика находят как

, (1)

где α_min - минимальный угол примыкания ДК к границе предохранительного целика, градус;

s - ширина ДК, м;

(b_cт+ b_цел) - сумма ширины выемочного столба и ширины межлавного целика, м.

Из формулы (1) найдем минимальный угол примыкания ДК к границе предохранительного целика для исключения негативного влияния на нее ранее отработанного столба

. (2)

На фиг. 2 показан фрагмент схемы способа размещения демонтажных камер при отработке выемочных столбов по падению при увеличенном угле примыкания. При увеличении угла примыкания α больше минимального значения α_min длина стороны ВС треугольника ABC превышает ширину s демонтажной камеры 11 выемочного столба 2, что также исключает негативное влияние ранее отработанного выемочного столба 1 на ДК 11.

Так как при увеличении угла примыкания α происходит увеличение потерь угля в треугольнике АВС, то его величину следует ограничивать значением 30° градусов.

С учетом выражения (2) угол примыкания α вычисляют по формуле:

, (3)

где α - угол примыкания ДК к границе предохранительного целика, градус;

s - ширина ДК, м;

(b_cт+ b_цел) - сумма ширины выемочного столба и ширины межлавного целика, м;

30° - максимальное значение угла примыкания α, градус.

На фиг. 3 изображена схема способа размещения, например, шести ДК при отработке выемочных столбов по восстанию. Выемочные столбы 1, 2, 3, 4, 5, 6 отрабатывают в порядке их очередности в направлении 17. Ширина выемочного столба составляет b_cт. Между выемочными столбами имеются межлавные целики 7 шириной b_цел. Предохранительный целик 8 отделен границей 9 от выемочных столбов 1÷6. Демонтажные камеры 10, 11, 12, 13, 14, 15 расположены в концевой части выемочных столбов и имеют ширину s, зависящую от габаритов используемого очистного механизированного комплекса. Демонтажные камеры 10, 11, 12, 13, 14, 15 примыкают к границе 9 предохранительного целика 8 под углом примыкания α. Величину угла α вычисляют по формуле (3). При этом вектор направления отработки 17 направлен к вершине А угла примыкания α из внешней области указанного угла.

Формирование каждой ДК производят с возможным касанием вершиной А угла ДК границы 9 предохранительного целика 8.

На фиг. 4 изображена схема способа размещения, например, шести ДК при отработке выемочных столбов по падению и восстанию. Выемочные столбы 1, 2, 3, 4, 5, 6 отрабатывают в порядке их очередности, начиная с выемочного столба 1. Ширина выемочного столба составляет b_cт . Между выемочными столбами имеются межлавные целики 7 шириной b_цел. Предохранительный целик 8 отделен границей 9 от выемочных столбов. Демонтажные камеры 10, 11, 12, 13, 14, 15 расположены в концевой части выемочных столбов 1, 2, 3, 4, 5, 6 и имеют ширину s, зависящую от габаритов используемого очистного механизированного комплекса.

В данном случае выемочные столбы 1, 2, 3 отрабатывают в направлении 16, а выемочные столбы 4, 5, 6 - в направлении 17. Демонтажные камеры 10, 11, 12, 13, 14, 15 примыкают к границе 9 предохранительного целика 8 под углом примыкания α. Величину угла α вычисляют по формуле (3).

Демонтажные камеры 10, 11, 12 располагают таким образом, что вектор направления отработки 16 направлен к вершине А угла примыкания α из внешней области указанного угла. У демонтажных камер 13, 14, 15 к вершине А угла примыкания α из внешней области указанного угла направлен вектор направления отработки 17.

Таким образом, демонтажные камеры размещают вне зоны дополнительного давления со стороны ранее отработанного смежного выемочного столба с возможным касанием вершиной А угла ДК границы 9 предохранительного целика 8.

Источники информации, принятые во внимание

1. Патент №2674481, Российская Федерация, МПК E21D 9/14 (2018.05) , E21C 41/16 (2018.05). Способ размещения демонтажной камеры: заявка: 2017141501 от 28.11.2017. Опубликовано: 11.12.2018 / Ермакова И.А. - 3 с.: ил.

2. Кватинидзе В.С., Козовой Г.И., Клишин В.И. Монтаж, демонтаж, эксплуатация и ремонт горно-шахтного оборудования. Учебное пособие. - М.: ИПО «У Никитских ворот», 2012. - 512 с.).

3. Карпов Г.Н. Обоснование технологии демонтажа очистных механизированных комплексов при высокой концентрации горных работ / Автореферат дис…канд.техн.наук. - Санкт-Петербург - 2013. - 24 с.