Патент на изобретение №2280162

(54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ МЕЖДУПЛАСТЬЯ ПРИ РАЗРАБОТКЕ СБЛИЖЕННЫХ ПЛАСТОВ УГЛЯ КРИОЛИТОЗОНЫ

(57) Реферат:

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной разработке сближенных пологих и наклонных пластов угля в зонах холода, например в зонах вечной мерзлоты. Способ включает отработку верхнего пласта очистным забоем, прорезание щелей вдоль очистного забоя с расстоянием между щелями, определяемым из условия безопасного обрушения кровли при очистной выемке нижележащего пласта. Прорезаемые щели выполняют в виде отдельных емкостей. Сформированные емкости заполняют труднозамерзающими жидкостями или растворами. Изобретение направлено на повышение безопасности разработки сближенных пластов. 2 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для подготовки междупластья при разработке сближенных пластов угля криолитозоны.

Известен способ подготовки междупластья при разработке сближенных пластов угля, включающий отработку верхнего пласта очистным забоем с прорезанием щелей и заполнение их жидкостью [1]. Данный способ взят нами за прототип.

Недостатками известного способа являются:

– использование способа только при горизонтальном месторождении свиты пластов, т.к. иначе затруднено заполнение щелей водой;

– сложность запуска тепловых элементов в щелях при выемке нижележащего пласта, когда горные выработки по верхнему пласту погашены;

– нарушается тепловой режим выработки, что отрицательным образом сказывается на безопасности проведения выемки угля в криолитозоне;

– установить шаг обрушения непосредственной кровли в условиях криолитозоны практически невозможно, поскольку непосредственная и основная кровля, как правило, представлены единым массивом горной породы.

Технической задачей в разработке способа являлось сохранение поверхностей разрезанных щелей в талом состоянии без нарушения теплового режима и повышение безопасности разработки, в том числе обеспечение надежной и безопасной эксплуатации механизмов.

В способе подготовки междупластья при разработке сближенных пластов угля криолитозоны, включающем отработку верхнего пласта очистным забоем и прорезание щелей вдоль очистного забоя, новым является то, что при выемке пологих и наклонных пластов прорезаемые щели выполняют в виде отдельных емкостей и сформированные емкости заполняют труднозамерзающими жидкостями или растворами, а расстояния между щелями принимают из условия безопасного обрушения кровли при очистной выемке нижележащего пласта.

Введенный в формулу изобретения такой существенный признак, как то, что при выемке пологих и наклонных пластов прорезаемые щели выполняют в виде отдельных емкостей, позволяет значительно расширить область использования предлагаемого способа.

Существенный признак о том, что сформированные емкости заполняют труднозамерзающими жидкостями или растворами, дает возможность длительное время сохранять поверхности в прорезанных щелях в талом состоянии за счет нахождения труднозамерзающих жидкостей или растворов в емкостях.

Следующий существенный признак о том, что расстояния между щелями принимают из условия безопасного обрушения кровли при очистной выемке нижележащего пласта, обеспечивает надежную и безопасную эксплуатацию механизмов.

Предлагаемый способ поясняется чертежами, где на фиг.1 показан в разрезе участок горных работ вдоль выемочного столба, на фиг.2 – разрез А-А на фиг.1.

Условные обозначения, принятые на чертежах: 1 – угольное месторождение; 2 – сближенные пласты; 3 – механизированный комплекс; 4 – вертикальные щели; 5 – междупластье; 6 – емкости.

Способ осуществляют следующим образом: при разработке угольного месторождения 1 со свитой сближенных пластов 2 в условиях криолитозоны при выемке пологих и наклонных залежей сначала ведут очистные работы по верхнему пласту с применением механизированного комплекса 3, выемочная машина которого способна прорезать вертикальные щели 4 в мерзлом массиве горных пород междупластья 5. При этом в щелях 4 формируют емкости 6 с помощью исполнительного органа выемочной машины. Затем емкости 6 заполняют труднозамерзающими жидкостями или растворами. Поскольку вмещающие мерзлые породы криолитозоны имеют, как правило, температуру от -1°С до -5°С, а труднозамерзающие жидкости или растворы более низкую температуру замерзания, то последние остаются в емкостях в жидком состоянии длительное время. Расстояния между щелями 4 выбирают таким образом, чтобы при выемке нижележащего пласта обрушение блоков породы, находящихся между щелями 4, не привело к поломке механизированного комплекса 3 и не создало аварийных ситуаций. Выемку нижележащего пласта начинают после полной или частичной отработки верхнего пласта.

Преимуществами способа являются:

– расширенная область применения способа с возможностью отработки пологих и наклонных пластов;

– исключается необходимость в установке и вмораживании тепловых элементов;

– возможность сохранения поверхностей в прорезанных щелях в талом состоянии длительное время без нарушения теплового баланса выработок;

– повышается безопасность выемки нижележащего пласта, в том числе обеспечивается надежная и безопасная эксплуатация механизмов.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР №1204724, Е 21 С 41/04, 1986 г.

Формула изобретения

Способ подготовки междупластья при разработке сближенных пластов угля криолитозоны, включающий отработку верхнего пласта очистным забоем, прорезание щелей вдоль очистного забоя, отличающийся тем, что при выемке пологих и наклонных пластов прорезаемые щели выполняют в виде отдельных емкостей, сформированные емкости заполняют труднозамерзающими жидкостями или растворами, а расстояния между щелями принимают из условия безопасного обрушения кровли при очистной выемке нижележащего пласта.

РИСУНКИ