RU2777214C1 - Способ отработки угольных пластов с бортов угольных разрезов с использованием подземных технологий добычи угля - Google Patents
Способ отработки угольных пластов с бортов угольных разрезов с использованием подземных технологий добычи угля Download PDFInfo
- Publication number
- RU2777214C1 RU2777214C1 RU2021121964A RU2021121964A RU2777214C1 RU 2777214 C1 RU2777214 C1 RU 2777214C1 RU 2021121964 A RU2021121964 A RU 2021121964A RU 2021121964 A RU2021121964 A RU 2021121964A RU 2777214 C1 RU2777214 C1 RU 2777214C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coal
- mining
- carried out
- mines
- seams
- Prior art date
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 138
- 239000003245 coal Substances 0.000 title claims abstract description 138
- 238000005065 mining Methods 0.000 title claims abstract description 77
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 18
- 230000003245 working Effects 0.000 claims description 13
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 9
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 abstract description 10
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 7
- 238000004642 transportation engineering Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 11
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 9
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 230000000630 rising Effects 0.000 description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 1
- 241001272996 Polyphylla fullo Species 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000001364 causal effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000002459 sustained Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к горному делу, а именно к технологии отработки угольных пластов на угольных разрезах с использованием технологий и технических средств, используемых в угольных шахтах при подземной добыче угля. Способ отработки угольных пластов с бортов угольных разрезов с использованием подземных технологий добычи угля включает подготовку и отработку угольного пласта с использованием камерно-столбовой системы отработки. Отработку производят непосредственно с борта разреза. Проходческим комбайном фронтального или избирательного действия проводят выемочную камеру до границ, предусмотренных к отработке запасов угля. Отработку угольного пласта производят горизонтальными заходками при движении комбайна обратным ходом от границы выемочной камеры или вертикальными заходками при движении комбайна от борта разреза к границе выемочной камеры. Транспортировку угля из выемочной камеры производят на уступ разреза в штабель. Техническим результатом является снижение потерь при разработке угольных разрезов за счет отработки невынимаемых запасов угля - целиков, которые формируются в результате применяемой уступной технологии отработки угольных пластов открытым способом. 5 ил.
Description
Изобретение относится к горному делу, а именно к технологии отработки угольных пластов на угольных разрезах с использованием технологий и технических средств, используемых в угольных шахтах при подземной добыче угля.
Известен способ механизированной разработки крутого угольного пласта средней мощности полосами по падению (патент RU 2532929 С1, 20.11.2014, класс МПК Е21С 41/18, бюл. №32).
Способ включает подготовку выемочного столба и выемочной полосы проведением выработок. На сопряжении монтажной камеры с углеспускным скатом проводят вторую монтажную камеру, рабочее пространство которой поддерживают крепью сопряжения, распертой между кровлей и почвой пласта. Почве каждого слоя придают уклон к горизонту не менее угла, обеспечивающего самотечный транспорт отбитого угля по желобам. Слоевую выемку угля осуществляют стреловидным режущим органом, выполненным в виде горизонтально ориентированного барабана с резцами, установленного на боковинах передовой секции желоба. Подачу режущего органа осуществляют передвижкой передовой секции желоба на забой, перемещение его в обратном направлении обеспечивают передвижкой передовой секции желоба в сторону углеспускного ската. Направление вращения барабана режущего органа обеспечивает резание угля снизу вверх. Став желоба наращивают запасными желобами, а вторую монтажную камеру продлевают по мере отработки слоев в полосе. Выемку опорных целиков осуществляют режущими исполнительными органами секций раздвижного щитового перекрытия. Изобретение позволяет повысить эффективность и безопасность разработки за счет организации самотечного транспорта отбитого угля.
Недостатком известного способа и других аналогичных способов в том, что имеют место значительные потери угля.
Техническим результатом изобретения является снижение потерь при разработке угольных разрезов за счет отработки не вынимаемых запасов угля (целиков), которые формируются в результате применяемой уступной технологии отработки угольных пластов открытым способом.
Предлагается способ отработки угольных пластов с бортов угольных разрезов с использованием подземных технологий добычи угля, включающий подготовку и отработку угольного пласта с использованием камерно-столбовой системы отработки.
Отличием является то, что отработку производят непосредственно с борта разреза, без проведения дополнительных вскрывающих выработок, проходческим комбайном фронтального или избирательного действия проводится выемочная камера до границ, предусмотренных к отработке запасов угля, отработка угольного пласта производится при движении комбайна обратным ходом от границы выемочной камеры горизонтальными заходками или вертикальными заходками при движении комбайна от борта разреза к границе выемочной камеры, транспортировка угля из выемочной камеры производят на уступ разреза в штабель.
Предлагается и способ отработки угольных пластов с бортов угольных разрезов с использованием подземных технологий добычи угля включающий подготовку и отработку угольного пласта длинными столбами по простиранию или падению (восстанию).
Отличием является то, что с борта разреза без проведения дополнительных вскрывающих выработок, проходческим комбайном фронтального или избирательного действия проводится подготовка выемочного столба до границ предусмотренных к отработке запасов угля, отработка угольного пласта производится очистным забоем от границы участка к борту разреза при подготовке выемочного столба по падению (восстанию) или вдоль границы участка при подготовке выемочного столба по простиранию, отработка угольных пластов производится с полным обрушением кровли, транспортировку угля из выемочного столба производят на уступ разреза в штабель.
Сущность изобретения показана на фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3, фиг. 4, фиг. 5.
Поставленная цель достигается тем, что подготовка к выемке угольных пластов подземным способом с бортов действующих угольных разрезов производится без проведения вскрывающих горных выработок (стволов, квершлагов, бремсбергов и т.д.) и строительства стационарных установок для жизнеобеспечения предприятия. Для добычи угля подземным способом с бортов угольных разрезов используется существующая инфраструктура угольного разреза (очистные сооружения, транспорт, угольные склады и др.).
Предложенный способ отработки угольных пластов с бортов угольных разрезов реализуется использованием существующих технологий подземной добычи угля, а именно, камерно-столбовой системой отработки по падению (восстанию) угольных пластов с полным обрушением пород кровли или длинными столбами по простиранию или падению (восстанию) угольных пластов с полным обрушением кровли.
Камерно-столбовая система отработки и система отработки длинными столбами по простиранию или падению (восстанию) две принципиально разные системы отработки.
Технологически данные системы при применении в угольных шахтах или с бортов разрезов не имеют принципиальных отличий.
Основное отличие применения данных систем отработки с борта разреза от применения их в угольных шахтах заключается в исключении необходимости проведения целой системы вскрывающих горных выработок, обеспечивающих доступ к угольному пласту, поскольку в отличие от шахты угольный пласт разрезом уже вскрыт. Т.е. вся суть заключается в том, что подземные технологии извлечения запасов, используемые в шахтах, с борта разреза могут применяться без строительства шахты.
Второстепенными отличительными (положительными) признаками отработки угольных пластов с бортов разрезов являются:
- отсутствие необходимости сооружения разветвленной транспортной цепочки для выдачи угля на поверхность;
- отсутствие необходимости строительства стационарных установок для проветривания горных выработок (вентиляторов главного проветривания ВГП), водоотлива, погрузочных пунктов и др.;
- обеспечение повышенной безопасности работников, учитывая возможность непосредственного выхода на поверхность в короткий промежуток времени.
Сущность изобретения поясняется фиг. 1, на которой показано, что в результате применяемой уступной технологии отработки угольных пластов в границах горного отвода угольных разрезов между техническими границами 1 угольного разреза и границами лицензионного участка недр 2 остаются непредусмотренные к отработке участки угольных пластов (целики) 3, относящиеся к категории «потери».
Предлагается угольные целики и неэффективные для отработки угольными разрезами запасы угля добывать с борта разреза с использованием подземных технологий добычи угля, а именно камерно-столбовой системой отработки по падению (восстанию) угольных пластов с полным обрушением пород кровли или длинными столбами по простиранию или падению (восстанию) угольных пластов с полным обрушением кровли.
Камерно-столбовую систему отработки угольных пластов предлагается использовать в условиях высокой нарушенности угольных пластов или при незначительных размерах, не вынимаемых угольными разрезами запасов угля (целиков) нецелесообразных к отработке длинными столбами по простиранию или падению (восстанию) угольных пластов.
Способ отработки угольных пластов длинными столбами по простиранию или падению (восстанию) предлагается использовать при выдержанном залегании, не вынимаемых угольными разрезами запасов угля (целиков), размеры которых позволяют обеспечивать подготовку выемочных столбов с параметрами, обеспечивающими экономическую целесообразность их отработки.
На фиг. 2 показан способ подготовки и отработки угольного пласта с использованием камерно-столбовой системы отработки «горизонтальными заходками», который производится в следующей последовательности. С борта разреза проходческим комбайном фронтального или избирательного действия 4 проводится выемочная камера 5 до границ, предусмотренных к отработке запасов угля. Отработка угольного пласта производится горизонтальными заходками 6 от границы выемочного участка при движении комбайна обратным ходом. Транспортировка угля из выемочной камеры на уступ разреза производится самоходными вагонами, где формируется штабель угля 7. Подготовка и отработка угольного пласта может осуществляется одним проходческим комбайном, а для обеспечения непрерывности процесса добычи угля - двумя проходческими комбайнами.
На фиг. 3 показан способ подготовки и отработки угольного пласта с использованием камерно-столбовой системы отработки. Данный вариант отработки угольного пласта применяется в тех случаях, когда техническая характеристика проходческого комбайна позволяет производить выемку угля на полную мощность отрабатываемого угольного пласта.
Когда мощность угольного пласта значительно превосходит технические характеристики проходческого комбайна по вынимаемой мощности, подготовка и отработка угольного пласта производится «вертикальными заходками». На первом этапе с борта разреза проходческим комбайном фронтального или избирательного действия по верхнему слою угольного пласта проводится выемочная камера до границ, предусмотренных к отработке запасов угля. На втором этапе, в зависимости от мощности пласта, производится выемка второго и третьего слоев угольного пласта.
Параметры проведения и крепления выемочных камер, размеры заходок и целиков угля между выемочными камерами, мероприятия по обеспечению безопасности при ведении горных работ определяются проектной документацией с учетом горно-геологических особенностей угольного месторождения и применяемого горно-шахтного оборудования.
На фиг. 4 - способ подготовки и отработки угольного пласта длинными столбами по простиранию.
Подготовка и отработка угольного пласта длинными столбами по простиранию производится в следующей последовательности.
С борта разреза до границ, предусмотренных к отработке запасов угля, проводятся ходок и монтажная камера 8, которые соединяются вентиляционным штреком 9. После проведения горных выработок, оконтуривающих выемочный участок, производится монтаж механизированного комплекса 10. Отработка угольного пласта производится с использованием очистного комбайна 11 или проходческого комбайна фронтального или избирательного действия. При использовании очистного комбайна транспортирование отбитого угля из очистного забоя производится по лавному приводу непосредственно на поверхность на рабочую площадку, где с использованием карьерной техники производится формирование штабеля угля 7, его погрузка и транспортировка до угольного склада угольного разреза. При использовании проходческого комбайна фронтального или избирательного действия транспортирование отбитого угля из очистного забоя на поверхность производится самоходным вагоном.
На фиг 5 показан способ подготовки и отработки угольного пласта борта угольного разреза длинными столбами по падению (восстанию).
Подготовка и отработка угольного пласта длинными столбами по падению (восстанию) производится в следующей последовательности.
С борта разреза до границ, предусмотренных к отработке запасов угля, вентиляционный штрек 9 и конвейерный штрек 12, которые соединяются между собой монтажной камерой. После проведения горных выработок, оконтуривающих выемочный участок, производится монтаж механизированного комплекса 10. Отработка угольного пласта производится с использованием очистного комбайна 11 или проходческого комбайна фронтального или избирательного действия. При использовании очистного комбайна транспортирование отбитого угля из очистного забоя производится по лавному приводу на конвейерный штрек и далее на поверхность на рабочую площадку по системе конвейеров, установленных в конвейерном штреке. На рабочей площадке оборудуется погрузочный пункт, где с использованием карьерной техники производится формирование штабеля угля 7, его погрузка и транспортировка до угольного склада угольного разреза. При использовании проходческого комбайна фронтального или избирательного действия транспортирование отбитого угля из очистного забоя на поверхность производится самоходным вагоном.
При подготовке выемочных участков длинными столбами по простиранию или падению (восстанию) проветривание подготовительных выработок осуществляется вентиляторами местного проветривания. При отработке выемочного столба проветривание выработок выемочного участка осуществляется временной вентиляторной установкой 13. В качестве вентиляторной установки может использоваться группа вентиляторов местного проветривания. В зимний период времени вентиляторная установка укомплектовывается воздухонагревательной установкой.
Заявленный технический результат изобретения заключается в снижении потерь при разработке угольных разрезов за счет отработки не вынимаемых запасов угля (целиков), которые формируются в результате применяемой уступной технологии отработки угольных пластов открытым способом, и достигается за счет применения систем отработки с борта разреза и исключения необходимости проведения целой системы вскрывающих горных выработок, обеспечивающих доступ к угольному пласту, поскольку, в отличие от шахты, угольный пласт разрезом уже вскрыт. Это позволяет значительно снизить как потери угля при отработке, так и значительно снизить производственные затраты.
То есть вся суть заключается в том, что подземные технологии извлечения запасов, используемые в шахтах, с борта разреза могут применяться без строительства шахты, снижая при этом потери угля.
Кроме того, отличительными (положительными) признаками отработки угольных пластов с бортов разрезов являются:
- отсутствие необходимости сооружения разветвленной транспортной цепочки для выдачи угля на поверхность;
- отсутствие необходимости строительства стационарных установок для проветривания горных выработок (вентиляторов главного проветривания ВГП), водоотлива, погрузочных пунктов и др.;
- обеспечение повышенной безопасности работников, учитывая возможность непосредственного выхода на поверхность в короткий промежуток времени.
Признаки предложенных способов находятся в причинно-следственной связи с заявленным техническим результатом и позволяют снизить потери при разработке угольных разрезов за счет отработки не вынимаемых запасов угля (целиков), которые формируются в результате применяемой уступной технологии отработки угольных пластов открытым способом.
Claims (1)
- Способ отработки угольных пластов с бортов угольных разрезов с использованием подземных технологий добычи угля, включающий подготовку и отработку угольного пласта с использованием камерно-столбовой системы отработки, отличающийся тем, что отработку производят непосредственно с борта разреза, без проведения дополнительных вскрывающих выработок, проходческим комбайном фронтального или избирательного действия проводят выемочную камеру до границ, предусмотренных к отработке запасов угля, отработку угольного пласта производят горизонтальными заходками при движении комбайна обратным ходом от границы выемочной камеры или вертикальными заходками при движении комбайна от борта разреза к границе выемочной камеры, транспортировку угля из выемочной камеры производят на уступ разреза в штабель.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2777214C1 true RU2777214C1 (ru) | 2022-08-01 |
Family
ID=
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4017122A (en) * | 1976-06-23 | 1977-04-12 | Acres Consulting Services Limited | Longwall trench mining system |
US5782539A (en) * | 1995-11-16 | 1998-07-21 | Peterson; Randall D. | Wall-to-wall surface mining process |
RU2161115C1 (ru) * | 1999-05-12 | 2000-12-27 | Васильев Петр Назарович | Способ формирования штабеля угля |
RU2327037C1 (ru) * | 2006-10-24 | 2008-06-20 | Институт угля и углехимии Сибирского отделения Российской Академии Наук (ИУУ СО РАН) | Способ разработки мощного пологого угольного пласта с устойчивой кровлей |
RU2524709C2 (ru) * | 2013-03-01 | 2014-08-10 | Черных Николай Георгиевич | Способ комбинированной открыто-подземной разработки угольных пластов |
RU2689455C1 (ru) * | 2018-08-13 | 2019-05-28 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) | Способ проходки горной выработки и устройство для его осуществления |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4017122A (en) * | 1976-06-23 | 1977-04-12 | Acres Consulting Services Limited | Longwall trench mining system |
US5782539A (en) * | 1995-11-16 | 1998-07-21 | Peterson; Randall D. | Wall-to-wall surface mining process |
RU2161115C1 (ru) * | 1999-05-12 | 2000-12-27 | Васильев Петр Назарович | Способ формирования штабеля угля |
RU2327037C1 (ru) * | 2006-10-24 | 2008-06-20 | Институт угля и углехимии Сибирского отделения Российской Академии Наук (ИУУ СО РАН) | Способ разработки мощного пологого угольного пласта с устойчивой кровлей |
RU2524709C2 (ru) * | 2013-03-01 | 2014-08-10 | Черных Николай Георгиевич | Способ комбинированной открыто-подземной разработки угольных пластов |
RU2689455C1 (ru) * | 2018-08-13 | 2019-05-28 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) | Способ проходки горной выработки и устройство для его осуществления |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5782539A (en) | Wall-to-wall surface mining process | |
CN104790956B (zh) | 遥控掘进机巷道式开采端帮煤工艺 | |
CN110700833B (zh) | 用于挂帮矿体开采的中深孔多采场并分段共溜井采矿方法 | |
RU2462593C1 (ru) | Способ разработки мощного крутого угольного пласта полосами по падению | |
CN109236363A (zh) | 一种短壁块段式充填采煤方法 | |
RU2344291C2 (ru) | Система разработки месторождений | |
CN112746847B (zh) | 缓倾斜至倾斜中厚矿体的采矿方法 | |
CN103174424B (zh) | 一种长壁布置下的房柱式采煤法 | |
RU2360115C1 (ru) | Способ разработки мощного крутонаклонного угольного пласта полосами по падению | |
CN109026005A (zh) | 一种综合机械化落矿分层崩落采矿方法 | |
CN114427463B (zh) | 深部矿床下向进路式盘区分区卸荷分层超前卸压回采方法 | |
CN104179505B (zh) | 一种磷矿的地下采矿方法 | |
CN103726848A (zh) | 适用于缓倾斜/倾斜薄矿体回采的采矿方法 | |
CN101858216B (zh) | 一种房式采煤法遗留的呆滞煤柱回收方法 | |
CN104989402A (zh) | 一种用于石灰岩地下矿山开采的中深孔房柱采矿法 | |
CN105422101B (zh) | 一种双层矿种倾斜矿体同步开采留矿采矿方法 | |
RU2777214C1 (ru) | Способ отработки угольных пластов с бортов угольных разрезов с использованием подземных технологий добычи угля | |
RU2490454C1 (ru) | Способ открыто-подземной разработки мощного крутонаклонного угольного пласта | |
CN103982184A (zh) | 地下矿山无底柱崩落采矿法落下矿石定向滑落控制方法 | |
RU2367794C1 (ru) | Способ добычи полезных ископаемых | |
RU2367793C1 (ru) | Способ добычи полезных ископаемых | |
CN111219191B (zh) | 基于n00工法的极薄煤层长壁开采方法 | |
RU2233983C1 (ru) | Способ выемки мощного пологого пласта угля горизонтальными нисходящими слоями с полной закладкой выработанного пространства | |
RU2224107C1 (ru) | Способ открыто-подземной разработки полезных ископаемых | |
Okubo et al. | Underground mining methods and equipment |