СПОСОБ РАЗРАБОТКИ НАКЛОННОГО УГОЛЬНОГО ПЛАСТА
DEVELOPMENT OF INCLINED COAL BED

Изобретение относится к горному делу, в частности к способам разработки наклонных угольных пластов при системе разработки «Длинные столбы по простиранию» (ДСПО) с применением механизированных комплексов, и может быть использовано при добыче других пластовых полезных ископаемых.
Известен способ разработки пологого угольного пласта при этажной подготовке, в котором выемочные столбы подготавливают проведением конвейерного и вентиляционного штреков. Отработку столба ведут обратным ходом, управление горным давлением осуществляет полным обрушением кровли в выработанном пространстве, а проветривание очистного забоя (ОЗ) - по противоточной схеме с использованием механизированных крепей в забое по падению пласта [1].
Недостатком этого способа является то, что при доработке выемочного пласта очистной механизированный комплекс (ОМК) используют только по падению пласта и для крепления демонтажной камеры. Отработку ведут обратным ходом с проведением монтажной камеры на флангах выемочного столба, что усложняет перемонтаж ОМК из лавы в лаву. Способ используется только на пологом падении пласта. Линия ОЗ с использованием ОМК расположена по падению пласта и по нормали к простиранию пласта.
За прототип принято наиболее близкое к заявленному способу техническое решение, при котором выемочные столбы подготавливают по системе разработки ДСПО в длинном очистном забое обратным ходом с линией ОЗ по нормали к прилегающим горным выработкам, а проветривание ОЗ, управление горным давлением - обрушением пород кровли в выработанном пространстве, сбор шахтных вод в нижних точках шахты и подачу водного раствора антипирогена в выработанное пространство, перемонтаж ОМК поэлементно с техремонтом через поверхность шахты. Транспортирование в вскрывающих выработках раздиагоналивается согласно техническим условиям транспортных средств (например, ленточных конвейеров) [2].
В качестве механизированной принимаем крепь по а.с. №875086 от 29.06.1981 [3], в котором каждая секция имеет возможность направленного движения по простиранию при различных углах наклона линии очистного забоя, что достигается механизмами упора изменения места крепления домкрата передвижки к перекрытию секции крепи. Секции крепи взаимосвязаны между собой через шарнирно шпунтовые соединения и кинетически не взаимосвязаны с забойным конвейером.
Недостатками прототипа являются:
Остаются подготовленные запасы в угольном наклонном пласте не разработанными как со стороны монтажной, так и демонтажной камер.
Возможности механизированной крепи при изменении угла наклона линии очистного забоя направлены только для направленного перемещения крепи по простиранию для исключения его сползания по падению пласта с обеспечением постоянства точки перехода с забойного конвейера на штрековый.
Длительный перемонтаж ОМК с выдачей на промплощадку шахты. При разнесении на длину столба демонтажной камеры с монтажной при отработке обратным ходом, то же - при отработке челноковым способом.
Целью изобретения является повышение эффективности применения существующих ОМК при разработке наклонных и крутонаклонных угольных пластов с одновременным увеличением области их применения, обеспечение полноты выемки запасов шахтного поля.
Поставленная цель достигается тем, что разработку столбов осуществляют при расположении линии очистного забоя с ОМК, демонтажной, техосмотровой и монтажной камер параллельно вскрывающим горным выработкам как при прямом, так и при обратном ходе очистного забоя.
ОМК демонтируют, перегоняют, техосматривают и монтируют поблочно тройками своим ходом согласно проекту организации работ по перемонтажу ОМК.
ОМК в демонтажную камеру перемещают (заводят) своим ходом без распора, затем разделяют на блоки-тройки, начиная с забойного конвейера и элементов гидравлики, и образуют n-е количество блоков из секции крепи с рештаками забойного конвейера.
Кинематическую взаимосвязь секций крепи с рештаками забойного конвейера осуществляют выборочно с учетом разворота линии очистного забоя через механизм изменения места крепления домкрата передвижки к рештаку забойного конвейера.
На фиг.1 показана схема подготовки и отработки наклонного угольного пласта; на фиг.2 - ОМК, установленный в лаве, имеющей опережение нижней части, вид в плане; на фиг.3 - то же, при опережении верхней части лавы; на фиг.4 - разрез А-А фиг.2; на фиг.5 - вид Б; на фиг.6 - вариант телескопа узла крепления по А-А.
Способ может быть реализован следующим образом (фиг.1). Угольный пласт шахтного поля диагонально к падению пласта вскрывают фланговыми конвейерными 1 воздухопадающими 2 уклонами с выходами на главный грузолюдской 3 уклон путем проведения спаренных горных выработок с фланговой промплощадки №1, из которых одна как основной конвейерный штрек 4, другая как вентиляционный штрек 5 первой лавы 6.
Одновременно с проведением уклонов 1, 2 с промплощадки №2 сооружают монтажную 7, демонтажную 8, техосмотровую 9 камеры с последующим проведением спаренных протяженных горных выработок 10, 11 по постоянной схеме. До начала очистных работ оборудуют водоотлив 12. До подхода ОМК 13 к месту демонтажа при заранее взятой демонтажной камере своим ходом без распора ОМК заводят в нее с последующим разделением на блоки-тройки начиная с забойного конвейера и элементов гидравлики, образуя n-е количество блоков. Перемонтаж осуществляется поблочно своим ходом. До начала перемонтажа в очередную вторую лаву 14 завершают проведение 3-устьевых протяженных горных выработок промплошадки №1: конвейерного 15, целиково-дренажного 16 и вентиляционного 17 штреков, причем конвейерный штрек проходят по «постоянной схеме» с оставлением концевой головки ленточного конвейера или перегружателя на сопряжении с монтажной камерой.
Следующие горные выработки 18, 19 проводятся по аналогии, как завершающие 2-устьевые на границе шахтного поля.
ОМК (фиг.2.3) состоит из секций 20, содержащих основания 21 соединенные шарнирной связью с рештачным ставом забойного конвейера 22 домкратами 23 передвижки. Рештаки рештачного става снабжены ребрами жесткости 24 (фиг.5) с механизмом крепления 25, изменение места крепления домкрата передвижки к рештачному ставу и фиксирующего пальца 26.
Механизм изменения места крепления домкрата передвижки к рештаку может быть выполнен (фиг.6) в виде ребра жесткости 27 с пазом в ребре жесткости и выступом 28 с кронштейном 29. Выступ 28 выполнен в продольном телескопе с возможностью возвратно-поступательного перемещения. Винты 30 закреплены в ребре жесткости телескопа с винтовыми отверстиями и взаимодействует с выступом.
Механизм изменения места крепления может быть выполнен в виде перфорированных ребер жесткости на забойном конвейере и их взаимосвязи с проушинами домкратов передвижки секций крепи через палец 31. Для различных углов разворота линии очистного забоя предусмотрены различные положения механизма крепления.
В исходном положении домкраты 23 сокращены, секции 20 расположены параллельно конвейерному штреку 10, уступами в плоскости пласта.
После выемки очередной полосы угля и передвижки забойного конвейера перемещают секции крепи вслед продвигания очистного комбайна. Цикл передвижки секции крепи заканчивается распором передвинутых к забою всех секций крепи.
При возможном изменении параллельности линии очистного забоя с демонтажной камерой происходит перенастройка механизмов изменения места крепления домкрата передвижки к забойному конвейеру.
При внедрении способа и устройства для разработки наклонного (крутонаклонного) угольного пласта путем разворота линии очистного забоя параллельно вскрывающим выработкам обеспечит полноту выемки запасов шахтного поля с максимальной эффективностью и минимальных затрат.
Источники информации
1. Патент РФ №2284414. Способы разработки пологого угольного пласта, опубликован 27.09.2006.
2. Способы вскрытия, подготовки и системы разработки шахтных полей. «Недра». М., 1985, с.86, рис.3.5, с.360, рис.6.20.
3. Авторское свидетельство №875086 «Механизированная крепь» опубликовано 28.10.81.