Патент на изобретение №2309251

Published by on




РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ



ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(19) RU (11) 2309251 (13) C1
(51) МПК

E21C41/16 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Статус: по данным на 29.11.2010 – прекратил действие, но может быть восстановлен

(21), (22) Заявка: 2006119132/03, 31.05.2006

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

31.05.2006

(46) Опубликовано: 27.10.2007

(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске:
SU 909178 А, 05.03.1982. RU 2188949 С1, 10.09.2002. RU 94030175 А1, 10.06.1996. SU 840361 А, 28.06.1981. SU 527514 A, 23.05.1977. SU 1573177 A1, 23.06.1990. SU 1705569 A1, 15.01.1992. SU 653396 A, 25.03.1979. SU 846749 A, 25.07.1981. SU 941583 A, 17.07.1982. SU 1270334 A1, 15.11.1986. US 4679856 A, 14.07.1987.

Адрес для переписки:

199106, Санкт-Петербург, В.О., 21 линия, СПГГИ (ТУ), патентный отдел, пат.пов. А.П.Яковлеву, рег. № 314

(72) Автор(ы):

Овчаренко Григорий Васильевич (RU),
Петраков Дмитрий Геннадьевич (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования “Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)” РФ (RU)

(54) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ ПЛАСТОВ СЛОЖНОГО СТРОЕНИЯ С ПРОСЛОЯМИ ПУСТЫХ ПОРОД

(57) Реферат:

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано при подземной разработке пологих пластов с селективной выемкой полезного ископаемого. Способ включает селективную выемку полезного ископаемого заходками, управление кровлей и размещение отбитого породного прослоя в выработанном пространстве. С отставанием от линии очистного забоя перпендикулярно ей на почву пласта укладывают П-образные короба с открытой поверхностью в сторону кровли пласта и заполняют их пустой породой из прослоев пласта сложного строения. После этого на породу укладывают пневмобаллон, подают сжатый воздух и уплотняют пустую породу, после чего пневмобаллон разгружают и на него укладывают следующий П-образный короб несколько больших размеров, образуя замкнутый контур. Подают сжатый воздух в пневмобаллон, распирая П-образные короба между кровлей и почвой пласта, а на полки нижнего П-образного короба по бокам пневмобаллонов укладывают деревянные прокладки высотой, больше высоты пневмобаллонов в спущенном состоянии. После опускания пород кровли и смыкания верхнего короба с деревянными прокладками пневмобаллоны разгружают и извлекают. Изобретение направлено на снижение эксплуатационных потерь полезного ископаемого и повышение эффективности управления кровлей. 8 ил.

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано при подземной разработке пологих пластов с селективной выемкой полезного ископаемого.

Известен способ разработки пологих пластов полезных ископаемых с неустойчивыми породами кровли, включающий отработку пласта полезного ископаемого камерами (короткими очистными забоями), установку в камерах крепи, оставление между камерами опорных и податливых целиков полезного ископаемого (а.с. №1270334, кл. Е21C 41/04).

Недостатком данного способа является низкая производительность и высокая трудоемкость очистных работ, высокая себестоимость и большие потери полезного ископаемого в целиках.

Известен способ разработки пологих пластов полезных ископаемых с неустойчивыми породами кровли, включающий отработку пласта полезного ископаемого камерами, установку в камерах крепи и оставление междукамерных целиков полезного ископаемого (Ю.Ф.Васючков Горное дело, Москва, «Недра», 1990, стр.284-286).

Недостатком данного способа является низкая производительность и высокая трудоемкость очистных работ и большие (40-50% и более) потери полезного ископаемого в целиках.

Известен способ (а.с. №941583, кл. Е21С 41/04) разработки пологих пластов полезных ископаемых с неустойчивыми породами кровли, включающий отработку пласта полезного ископаемого камерами, оставление междукамерных целиков полезного ископаемого, возведение в камерах породных полос и отработку междукамерных целиков вторичными камерами. Недостатками данного способа являются низкая производительность очистных работ и большие эксплуатационные потери полезного ископаемого в междукамерных целиках. Указанные недостатки связаны главным образом с относительно небольшой шириной камер, составляющей 3-5 м, не позволяющей эффективно использовать современное высокопроизводительное очистное оборудование и средства доставки полезного ископаемого.

Известен способ разработки пластов сложного строения с прослоями пустых пород (а.с. №909178, М. кл. Е21С 41/04, БИ №8, 1982), взятый в качестве прототипа, включающий селективную выемку полезного ископаемого панелями, управление кровлей и размещение отбитого породного прослоя в выработанном пространстве, при этом панель по ширине разделяют на две части, причем часть панели, смежную с ранее отработанной, разрабатывают длинным забоем с полным обрушением кровли, а часть панели, смежную с нетронутым массивом, разрабатывают камерой-лавой с оставлением целиков, причем выемку полезного ископаемого и размещение отбитого породного прослоя в камере-лаве ведут с опережением по отношению к части панели, отрабатываемой длинным забоем на величину, превышающую зону влияния опорного давления отстающей части панели, а длину камер-лавы принимают, исходя из условия размещения в ней пустой породы, но не меньше зоны влияния опорного давления отстающей части панели.

Недостатками данного способа являются большие эксплуатационные потери полезного ископаемого в междукамерных целиках и невысокая эффективность управления кровлей.

Техническим результатом является устранение указанных недостатков, а именно: снижение эксплуатационных потерь полезного ископаемого и повышение эффективности управления кровлей.

Технический результат достигается тем, что в способе разработки пластов сложного строения с прослоями пустых пород, включающим селективную выемку заходками полезного ископаемого, управление кровлей и размещение отбитого породного прослоя в выработанном пространстве, согласно изобретению, с отставанием от линии очистного забоя на почву пласта укладывают П-образные коробы с открытой поверхностью в сторону кровли пласта и перпендикулярно линии очистного забоя и заполняют их пустой породой из прослоев пласта сложного строения, после чего на породу укладывают пневмобаллон, подают сжатый воздух и уплотняют пустую породу, после чего пневмобаллон разгружают и на него укладывают следующий П-образный короб несколько больших размеров, образуя замкнутый контур, и подают сжатый воздух в пневмобаллон, распирая П-образные короба между кровлей и почвой пласта, а на полки нижнего П-образного короба по бокам пневмобаллонов укладывают деревянные прокладки высотой, больше высоты пневмобаллонов в спущенном состоянии, а после опускания пород кровли и смыкания верхнего короба с деревянными прокладками пневмобаллоны разгружают, извлекают и перемещают к линии очистного забоя.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показана схема выемки полезного ископаемого длинными очистными забоями, с расположением породных опор в плане; на фиг.2 – П-образная опора, заполненная пустой породой; на фиг.3 – П-образная опора, заполненная пустой породой, на которой размещен спущенный пневмобаллон; на фиг.4 – П-образная опора, заполненная пустой породой, на которой размещен пневмобаллон, распертый между кровлей пласта и пустой породой; на фиг.5 – П-образная опора, заполненная пустой породой, на которой размещен пневмобаллон в спущенном состоянии и перекрытый П-образной опорой; на фиг.6 – П-образная опора, заполненная пустой породой, на которой размещен пневмобаллон в загруженном состоянии, перекрытый П-образной опорой и деревянными прокладками, расположенными на стенках нижней П-образной опоры; на фиг.7 – П-образная опора, заполненная пустой породой, на которой размещен пневмобаллон в состоянии просадки под воздействием горного давления, перекрытый П-образной опорой, контактирующей с деревянными прокладками; на фиг.8 – повернутая П-образная опора, заполненная пустой породой и перекрытая П-образной опорой, контактирующей с деревянными прокладками и снятым пневмобаллоном.

Способ осуществляется следующим образом: селективную выемку пластов горючих сланцев сложного строения осуществляют в направлении от транспортного 1 к вентиляционному 2 штрекам, заходками (I, II, III,), по длине lоз очистного забоя 3, (фиг.1). (Ширина заходки lз при выемке пласта горючих сланцев составляет примерно 1,8 м). При выемке заходки I (фиг.1) сланец транспортируют на транспортный штрек 1, а известняк, получаемый при этом, оставляют в выработанном пространстве, при этом вначале на почву пласта укладывают П-образные коробы 4 (с длиной l и шириной b, равной примерно 2 lз, на расстоянии друг от друга, равным с=0,5 lз) с открытой поверхностью в сторону кровли пласта и перпендикулярно линии очистного забоя и заполняют их пустой породой 5 из прослоев пласта сложного строения (фиг.2), после чего на породу укладывают пневмобаллон 6 (фиг.3), подают сжатый воздух, распирая между кровлей пласта и породой, и уплотняют пустую породу (фиг.4), после чего пневмобаллон разгружают и на него укладывают следующий П-образный короб 7 несколько больших размеров с открытой поверхностью в сторону почвы пласта образуя замкнутый контур (фиг.5), и подают сжатый воздух в пневмобаллон, распирая П-образные коробы между кровлей и почвой пласта, (фиг.6), а на полки нижнего П-образного короба по бокам пневмобаллонов укладывают деревянные прокладки 8 (фиг.6, 7) высотой, больше высоты пневмобаллонов в спущенном состоянии, а после опускания пород кровли и смыкания верхнего короба с деревянными прокладками пневмобаллоны разгружают, извлекают (фиг.8), и переносят к линии очистного забоя.

(В качестве деревянных опор (прокладок) могут быть использованы, например, брусья, шпалы, доски и др.) С удалением очистного забоя от установленных пневмобаллонов опускание пород кровли происходит с различной интенсивностью. В непосредственной близости от очистного забоя скорость опускания пород кровли имеет максимальные значения. По мере удаления от забоя скорости уменьшаются и на определенном расстоянии lпр., зависящем от горно-геологических условий отработки пласта, стабилизируются (т.е. в дальнейшем существенно не изменяются) или становятся практически равными нулю. Кровля опустилась на величину , (фиг.7, 8). Здесь происходит соприкосновение кровли с деревянными опорами. После чего пневмобаллоны разгружают и извлекают. Разгрузка пневмобаллонов заключается в выпуске из них воздуха. Разгруженный пневмобаллон переносят к линии очистного забоя.

После чего операции по выемке очередных заходок, выкладке П-образных коробов, заполнению их породой из прослоев пустых пород, установке пневмобаллонов на породу, уплотнению ее путем распора пневмобаллонов между кровлей и пустой породой, разгрузке пневмобаллонов, установке на них П-образных коробов, загрузке пневмобаллонов и распоре П-образных коробов между кровлей и почвой пласта, укладке деревянных прокладок на полки нижнего П-образного короба, разгрузке, извлечению и переноске пневмобаллонов к линии очистного забоя повторяют.

Использование заявляемого способа при отработке пласта сложного строения позволит уменьшить эксплуатационные потери сланца и повысить эффективность управления кровлей.

Формула изобретения

Способ разработки пластов сложного строения с прослоями пустых пород, включающий селективную выемку угля заходками полезного ископаемого, управление кровлей и размещение отбитого породного прослоя в выработанном пространстве, отличающийся тем, что с отставанием от линии очистного забоя на почву пласта укладывают П-образные коробы с открытой поверхностью в сторону кровли пласта и перпендикулярно линии очистного забоя и заполняют их пустой породой из прослоев пласта сложного строения, затем на породу укладывают пневмобаллон, подают сжатый воздух и уплотняют пустую породу, после чего пневмобаллон разгружают и на него укладывают следующий П-образный короб несколько больших размеров, с открытой поверхностью в сторону почвы пласта образуя замкнутый контур, и подают сжатый воздух в пневмобаллон распирая П-образные короба между кровлей и почвой пласта, а на полки нижнего П-образного короба по бокам пневмобаллонов укладывают деревянные прокладки высотой больше высоты пневмобаллонов в спущенном состоянии, а после опускания пород кровли и смыкания верхнего короба с деревянными прокладками пневмобаллоны разгружают, извлекают и перемещают к линии очистного забоя.

РИСУНКИ


MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 01.06.2008

Извещение опубликовано: 10.01.2010 БИ: 01/2010


Categories: BD_2309000-2309999