Спосіб розробки підземного пласта з геологічним порушенням

1. Спосіб розробки підземного пласта з геологічним порушенням, який, включає монтаж механізованого комплексу в очисному забої, налагодження його з врахуванням конкретних геологічних умов, виконання операцій очищення з допомогою комбайна, транспортування відбитих корисних мінералів впродовж очисного забою, переміщення секцій кріплення та транспортуючого пристрою, та демонтажу механізованого комп 38707 41/18), що включає проведення штреків, що оконтурюють виймальну дільницю, відпрацювання корисних копалин рядом смуг незалежно одна від одної шириною, що дорівнює ширині виконавчого органу добувного агрегату, виймання корисних копалин очисним забоєм, транспортування відбитих корисних копалин з очисного забою, виймання корисних копалин здійснюють довгим очисним забоєм, відробку корисних копалин смугами, що дорівнюють ширині виконавчого органу добувного агрегату, здійснюють в довгому очисному забої перпендикулярно до лінії очисного виймання, формуючи при цьому дискретно-фронтальний очисний забій одночасним відробленням смуг, при цьому пристрій для розробки пластів корисних копалин включає випереджаючі та відстаючі секції гідромеханізованого кріплення з гідростійками, групу добувних агрегатів з виконавчими органами, що жорстко закріплені на основах випереджаючих секцій кріплення, загальну транспортувальну систему, паралельну лінії очисного забою та гідродомкрати пересування, що зв'язують транспортувальну систему з випереджаючими секціями кріплення, допоміжні гідродомкрати пересування, які зв'язують відстаючі та випереджаючі секції кріплення, транспортувальні телескопічні ланки, що складаються з приймаючої та кінцевої частин, причому приймаюча частина закріплена під виконавчим органом, встановленим на жорстко закріплених на основі випереджаючих секцій кріплення опорах, а кінцева частина - над спільною транспортувальною системою, яка встановлена на основах відстаючих секцій кріплення. Спосіб здійснюють наступним чином. Забій лави по ширині умовно розділяють на смуги, що дорівнюють ширині зони дії виконавчого органу добувного агрегату, потому монтують комплекс із багатьох добувних агрегатів з індивідуальними телескопічними транспортувальними ланками, що дають задану свободу пересування в смугах добувним агрегатам, які відпрацьовують лаву в кожній смузі незалежно, та загальною підтримуючою транспортувальною системою, що складається з конвеєра, встановленого на основах секцій відстаючого ряду кріплення та призначеного для транспортування корисних копалин вздовж лави до виймальних штреків. Загальна транспортувальна система виконується секційною у варіанті, що дозволяє їй скорочуватись чи видовжуватись під час проходження геологічного порушення. Секції кріплення транспортувальної системи з'єднують за допомогою гідродомкратів з секціями кріплення добувних агрегатів, яка в свою чергу з'єднуються з основою важільногідравлічної системи різання допоміжними гідродомкратами. Така побудова системи дозволяє руйнувати пласт за допомогою зворотно-поступального різання, при цьому подавання системи на забій виконується допоміжними гідродомкратами. Після кількох послідовних циклів різання відбувається пересування секцій кріплення з закріпленими на них телескопічними транспортувальними ланками та відбувається відвантаження корисних копалин на загальну транспортувальну систему комплексу. Загальна транспортувальна система комплексу працює безперервно, в той час як телескопічні транспортувальні ланки працюють тільки під час роботи свого добувного агрегату. По мірі відходу секції кріплення добувних агрегатів на задану відстань (більше 5... 8 метрів) відбувається підтягування секцій кріплення з загальною транспортувальною системою, і цикл повторюється. Якщо відбувається обхід геологічного порушення пласту з залишенням його в надрах, до добувні агрегати разом з секціями кріплення і телескопічними транспортувальними ланками, що виявились перед геологічним порушенням, демонтуються і переносяться вперед порушення через спеціальні штреки, які виробляються найближчим до геологічного порушення добувним агрегатом з оконтурюванням порушення. Інші добувні агрегати в цей час ведуть плановий видобуток корисних копалин в своїх смугах, що віддалені від порушення. Недоліком такого способу є низька загальна ефективність розробки пластів зі складними геологічними умовами через великий об'єм монтажних робіт, очевидне ускладнення самого механізованого комплексу додатковими механізмами та системами та зниження внаслідок цього безпеки праці ведення очисних робіт. В основу винаходу поставлено задачу під час експлуатації механізованого комплексу для видобутку корисних копалин з підземного пласту з геологічним порушенням шляхом поступового зміщення по вертикалі зони захвату комбайна і секцій кріплення та транспортуючого пристрою симетрично відносно місця геологічного порушення пласту забезпечити підвищення безпеки праці ведення очисних робіт та збільшення ефективності розробки пластів корисних копалин. Це досягається тим, що в способі розробки підземного пласта з геологічним порушенням, який включає монтаж механізованого комплексу в очисному забої, налагодження його з врахуванням конкретних геологічних умов, виконання операцій очищення з допомогою комбайна, транспортування відбитих корисних мінералів вподовж очисного забою, переміщення секцій кріплення та транспортуючого пристрою, та демонтажу механізованого комплексу після завершення розробки пласту, згідно з винаходом розробку забезпечують поступовим зміщенням по вертикалі зони захвату комбайна і секцій кріплення та транспортуючого пристрою симетрично відносно місця геологічного порушення пласту. Процес зміщення механізованого комплексу по вертикалі розпочинають на відстані R/2, яку визначають за формулою: R=DН/tgb, де: DН - величина стрибкоподібного зміщення; R - віддаль, необхідна для зміщення комбайну на висоту DН; b допустимий кут зламу секції конвеєра; В - ширина секції механізованого кріплення. Число секцій механізованого кріплення N, що працюють на зміщення при розробці геологічного порушення, визначають за формулою: N=R/В, де: R - віддаль, необхідна для зміщення комбайну на висоту DН; В - ширина секції механізованого кріплення. Наводимо детальний опис даного способу. Спосіб розробки підземного пласту з геологічним порушенням включає монтаж механізованого комплексу в очисному забої, налагодження його з урахуванням конкретних геологічних умов, вико 2 38707 нання операцій очищення за допомогою комбайна, транспортування відбитих мінералів вподовж очисного забою, переміщення секцій кріплення та транспортуючого пристрою, зачищення (при необхідності) залишків корисних мінералів, поступове зміщення по вертикалі зони захвату комбайна і секцій кріплення та транспортуючого пристрою симетрично відносно місця геологічного порушення пласту. Відомі способи видобутку корисних копалин з підземного пласту механізованим комплексом включають в першу чергу монтаж в підготовленому очисному забої механізованого комплексу та налагодження його з урахуванням конкретних геологічних умов. Це означає доставку складових частин комплексу в очисний забій, з'єднання відповідного числа секцій механізованого кріплення та транспортного конвеєра між собою, встановлення видобувного комбайна на направляючій рейці, розгортання та підключення компресорної станції, регулювання зони захвату комбайна відповідно до потужності пласта корисних копалин. Подальші операції є також стандартними для механізованого видобутку корисних копалин з підземного пласту. Виконуються операції очищення за допомогою комбайна, транспортування відбитих корисних мінералів вподовж очисного забою, переміщення секцій кріплення та транспортуючого пристрою одночасно, чи в режимі "хвилі" зачищення (при необхідності) залишків мінералів. Однак, при розробці підземних пластів з геологічними порушеннями, наприклад, з стрибкоподібним зміщенням пласту, відомі способи видобутку так чи інакше пропонували доустаткування добувного механізованого комплексу додатковими механізмами та обладнанням, зміну режиму роботи комплексу пов'язану з часовими втратами і т. ін. В той же час існуюча комплектність механізованого комплексу для видобутку корисних копалин з підземного пласту дозволяє без додаткових ви трат провести відпрацювання таких пластів в процесі типового режиму роботи механізованого комплексу. Як відомо, більшість механізованих комплексів може розроблювати пласти з кутом падіння по протяжності до 25... 35 град., та кутом падіння чи сходження до 10 град. Крім того, конвеєр механізованого комплексу без заклинювання секцій кріплення допускає злам в площині пласту до 3 град. (Горные машины и оборудование. Каталог. - Донецк, Внешторгиздат, 1995). Таким чином, використовуючи здатність самого механізованого комплексу зміщуватись у вертикальній площині, можливо забезпечити розробку пластів з геологічними порушеннями типу стрибкоподібного зміщення. Для цього, знаючи величину стрибкоподібного зміщення DН, допустимий кут зламу секції конвеєра b та ширину секції механізованого кріплення В, визначають: віддаль R, необхідну для зміщення добувного комбайну на висоту DН; число секцій механізованого кріплення N, які працюватимуть на зміщення при розробці геологічного порушення: R=DН/tgb N=R/В. Для мінімального забруднення породою видобутих корисних копалин при проходженні геологічного порушення розпочинати процес зміщення механізованого комплексу по вертикалі необхідно на відстані R/2, зменшуючи таким чином площу поза пластом, що оброблятиметься виконавчим агрегатом добувного комбайну. З вищенаведеного випливає, що використовуючи такий режим зміщення в вертикальній площині типового механізованого комплексу, можливо забезпечити розробку пластів з геологічними порушеннями без додаткового обладнання, додаткових монтажно-демонтажних операцій та прохідницьких робіт, що збільшує ефективність розробки пластів корисних копалин та підвищує, безпеку праці ведення очисних робіт. __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3