СПОСОБ РАЗРАБОТКИ КРУТЫХ ПЛАСТОВ СКВАЖИННОЙ ГИДРОДОБЫЧЕЙ
METHOD OF DEVELOPING STEEP FORMATIONS BY BORE-HOLE HYDRAULIC MINING

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при разработке крутых пластов подземным способом скважинной гидродобычей.
Известен бурошнековый способ выемки угля, заключающийся в последовательном бурении скважин диаметром, несколько меньшим мощности пласта, отделенных друг от друга целиками 0,25-0,3 м без крепления (А.П.Килячков. Технология горного производства. - М.: Недра, 1985, с. 238-240).
Недостатками известного способа отработки являются: большие потери угля в недрах, достигающие 50%, низкая производительность труда.
Известен способ отработки крутых пластов гидравлическим способом подэтажным обрушением (B.C.Мучник, Э.Б.Голланд, М.Н.Маркус. Подземная гидравлическая добыча угля. - М.: Недра, 1986, с. 24). Данный способ характеризуется значительными затратами на проведение подготовительных выработок.
Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является скважинный способ гидродобычи твердых полезных ископаемых (В.Ж.Арене, Б.В.Исмагилов, Д.Н.Шпак. Скважинная гидродобыча твердых полезных ископаемых. - М.: Недра, 1980, с. 186).
Наряду с имеющимися достоинствами этот способ имеет недостатки: высокая энергоемкость процессов при выемке угля и доставке его на поверхность; большие потери полезного ископаемого; низкое качество полезного ископаемого, из-за необходимости его измельчения для выдачи на поверхность с помощью эрлифта.
Задачей изобретения является устранение указанных выше недостатков прототипа и тем самым создание такого способа разработки месторождений полезных ископаемых, который позволит осуществить комплексное и рациональное использование угля в недрах за счет расширения области применения способа, безлюдную добычу полезного ископаемого, снижение затрат на подготовку пласта и увеличение производительности труда.
Сущность изобретения заключается в том, что в способе разработки крутых пластов скважинной гидродобычей, включающем отработку угольного пласта с использованием предварительно пробуренных скважин и гидромонитора с насадкой, вначале от ската проводят орт в сторону кровли или почвы пласта, затем в орте устанавливают буровую машину для бурения наклонных скважин большого и малого диаметров на одном уровне на определенную длину, после чего в скважину малого диаметра устанавливают скважинный гидромонитор с насадкой, поворачивающейся на 180°, и начинают отбойку угля в подэтаже, при этом для транспортировки отбитой горной массы в скат, используют скважину большого диаметра, которая разрушается по мере отработки подэтажа.
Таким образом, отработка пласта ведется подэтажными скважинами с помощью скважинных гидромониторов с насадкой, поворачивающейся на 180°, полосами по падению, с транспортировкой горной массы по скважине большого диаметра. Одновременно ведется подготовка и отработка пласта по другой стороне ската. Двухсторонняя отработка пласта обеспечивает комплексное использование оборудования и увеличивает производительность труда.
Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 представлена схема, иллюстрирующая последовательность подготовки и отработки подэтажей с использованием скважинной гидродобычи. На фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - разрез В-В на фиг.1; на фиг.5 - разрез С-С на фиг.1.
Способ разработки крутых пластов скважинной гидродобычей осуществляется следующим образом.
После вскрытия пласта квершлагами 1, 2 проводится скат 3. На расстоянии, равном высоте подэтажа 4, проводится орт 5, в котором устанавливается буровая машина 6. Буровая машина 6 бурит скважины большого диаметра 7 и малого диаметра 8. Буровая мелочь за счет шнековых штанг 9 удаляется в банки 10, проложенные по скату 3, для транспортировки угля на основной горизонт. После бурения скважин 7, 8 на определенную длину в скважину малого диаметра 8 устанавливается скважинный гидромонитор 11 с насадкой 12, поворачивающейся на 180°, а из скважины большого диаметра 7 убирается буровой став, для обеспечения самотечного гидротранспорта.
Выемка угля в подэтаже 4 осуществляется в определенной последовательности (I, II, III, IV) высоконапорной струей воды, которая подается по трубам 13, а для транспортировки пульпы используется скважина большого диаметра 7. Для эффективной транспортировки пульпы по скважине 7, последняя бурится с наклоном i=0,05-0,08.
Из скважины 7 пульпа поступает на приемный лоток 14, а затем в банки 10. По мере отработки подэтажа, скважина 7 разрушается, а трубопровод для подачи воды к гидромонитору сокращается.
После завершения отработки подэтажа 4 оставляется целик 15 для поддержания ската 3 и устанавливаются перемычки 16.
Подготовка и отработка нижележащих подэтажей осуществляется аналогично вышеописанному.
Применение скважинной гидродобычи при подземной отработке крутых пластов повышает производительность труда, обеспечивает безопасность работ, снижает затраты на проведение подготовительных выработок.