Спосіб відпрацювання тонких покладів вугілля

Спосіб відпрацювання тонких покладів вугілля, який включає проведення підготовчих робіт, бурошнекове виймання західками до утворення свердловини заданої глибини, який відрізняється тим, що у процесі підготовчих робіт формують дно експлуатаційних отворів на рівнозначній відстані один від одного та закріплюють стінку кожного отвору по твірній цілком шляхом накладення на робочу поверхню вугільного покладу перфорованого шаблону, виготовленого із твердого матеріалу із наскрізними отворами, що відповідають експлуатаційним отворам, через які у шаховому порядку далі здійснюють бурошнекове виймання вугілля з поступовим закладанням виробленого простору. Винахід належить до галузі підземної розробки родовищ корисних копалин у т.ч. при видобуванні тонких обводнених покладів вугілля. Відома технологія відпрацювання покладів вугілля, що включає буріння свердловини, подача бурового інструмента на відбій, витягання вугілля та транспортування. [П.Е. Левкович, Н.Е. Чаленко, В.Л. Дроздов та ін «Технология безлюдной выемки угля», К.: Техника, 1980. с.19]. Недолік - неможливість застосування відпрацювання обводнених порід. Найбільш ближчим технічним рішенням є спосіб відпрацювання тонкого горизонтального обводненого покладу вугілля, який включає проведення підготовчих робіт, бурошнекове виймання заходками трьома сусідніми свердловинами із залишенням міжсвердловинних ціликів, та відводом води по канавках підготовчих виробок [В.И. Бондаренко, И.А. Ковалевская, П.П. Корж и др. «Бурошнековая выемка подработанных угольных пластов» Д.: ГНПП «Системные технологии, 1988. с.57»]. Недоліки - втрати вугілля у міжсвердловинних ціликах, необхідність дренажу та небезпечні умови виконання технологічних процесів. В основу винаходу поставлено задачу удосконалення способу відпрацювання тонких покладів вугілля, в якому шля хом введення нових технологічних операцій досягається можливість здійснення безлюдного бурошнекового виймання вугілля незалежно від стійкості бічних порід в т.ч. обводнених покладів та інших забалансових запасів, виключаючи необхідність дренажу води з робочого простору, за рахунок цього інтенсифікується процес видобування вугілля із енергозбереженням процесу виймання, зменшенням втрат вугілля та зниженням екологічного навантаження на вуглевидобувні регіони. Задача вирішується тим що, у відомому способі відпрацювання тонких покладів покладів вугілля, який включає проведення підготовчих робіт, бурошнекове виймання заходками до утворення свердловини заданої глибини, в якому згідно з винаходом у процесі підготовчих робіт формують дно експлуатаційних отворів на рівнозначній відстані один від одного та закріплюють стінку кожного отвору по твірній цілком, шляхом накладення на робочу поверхню вугільного покладу перфорованого шаблону, виготовленого із твердого матеріалу із наскрізними отворами, що відповідають екс (19) UA (11) 83069 (13) C2 (21) a200604311 (22) 17.04.2006 (46) 10.06.2008, Бюл.№ 11, 2008 р. (72) ПІВНЯК ГЕННАДІЙ ГРИГОРОВИЧ, UA, ЗЕМБА АНТОНІ, U A, ДУДЛЯ МИКОЛА АНДРІЙОВИЧ, UA, ДИЧКОВСЬКИЙ РОМАН ОМЕЛЯНОВИЧ, U A (73) НАЦІОН АЛЬНИЙ ГІРНИЧИЙ УНІВЕРСИТЕТ, UA (56) UA 52729, 15.01.2003 UA 52730, 15.01.2003 DE 3528277, 19.02.1987 SU 1700238 , 23.12.1991 SU 859641, 05.09.1981 US 2003/0155119 , 21.08.2003 3 83069 плуатаційним отворам, через які у шахматному порядку далі здійснюють бурошнекове виймання вугілля з поступовим закладанням виробленого простору. На Фіг. представлений загальний вигляд (розріз А-А) перфорованого бетонного шестиотворного шаблону, де 1 - бетонна перфорована панель; 2 - наскрізні отвори; 3 - анкери для закріплення бетонного шаблону. Спосіб реалізується наступним чином. Підготовчі роботи. Шахтне поле розбивається на виїмкові стовпи. Площа поперечного перерізу виробок вибирається відповідно до гірничогеологічних умов. Як показує практика, відпрацювання високо обводнених запасів геометричні розміри штреків менші за відповідні параметри підготовчих виробок при комплексномеханізованому відпрацюванні тонких запасів вугілля. Виймальні стовпи нарізають шириною 3050м та довжиною 600-800м. Визначають діаметр експлуатаційних отворів та їх кількість виходячи із структурної та літологічної будови ділянки шахтного поля, вибраної для бурошнекового виймання. Причому, ці отвори розташовують на рівнозначній відстані один від одного. На цій основі виготовляють спеціальний шаблон з твердого матеріалу, наприклад бетону, перфорованого відносно до розмірів експлуатаційних свердловин. Цей шаблон монтують на робочу поверхню вугільного пласта. Для сталого стану його стаціонарнорозташовують на підошві виробки. При необхідності стосується анкерне кріплення, для тісного контакту шаблону з пластом. Очисні роботи виконуються за допомогою виконавчого органу, як і при традиційному бурошнековому вийманні, на довжину західки (30-50м). Довжина окремих елементів бурошнекового ставу складає 2м. Напрямок та надійне центрування вибурювання задають шаблоном. Порядок відпрацювання отворів проводиться до утворення свердловин заданої глибини (30-50м, чи нижче рівня водоносних горизонтів) у шаховому порядку. Кількість отворів на шаблоні визначають, виходячи із пластичності та обводненості бічних порід. Центробіжна швидкість руху бурового органу не повинна перевищувати 5м/хв. Таким чином проводять ущільнення бічних стінок по твірній кожного отвору. У результаті проходить закріплення робочого простору виймання. Зворотнім ходом здійснюють закладання виробленого простору свердловини. У якості закладального матеріалу застосовують пусті породи від розкриття покладу та проведення підготовчих виробок, забезпечуючи екологічну рівновагу вуглевидобувної ділянки. У процесі вибурювання наступної свердловини (через один або два отвори у шаблоні) проходить релаксація напружень у масиві гірничих порід. Період вибурювання кожного отвору, що міститься на шаблоні, є достатнім для природної ре 4 лаксації гірського масиву. На цей процес також впливає рівновіддаленість висвердлених експлуатаційних отворів. Далі провадять виймання залишених отворів та аналогічне закріплення їх стінок. У цьому випадку, основне навантаження приймає нежорсткий масив порід, попередньо закладених свердловин. Така технологія дає можливість саморозпреділенню водяним потокам безпосередньо у гірничотехногенному масиві. Тому не має необхідності виконувати дренажні роботи та виключаються витрати на них. Переміщення шаблону проводиться за допомогою тельфера чи лебідки волоком уздовж виробки. При цьому, проходить ущільнення підошви дільничного штреку. Для виконання технологічних операцій можуть застосовуватися буро шнекові машини вітчизняного та закордонного виробництва. Транспортування вугілля по свердловині здійснюють буровим ставом, перевантажують на конвеєр чи самохідні установки згідно із технологічною схемою транспорту ша хти. Запропонований спосіб видобутку відповідає вимогам часу і не вимагає додаткових значних грошових вливань на закупку спеціального устаткування. Можливість підвищення вартості при виконанні вибурювальних робіт залежить від конкретних гірничо-геологічних умов і організації праці на конкретній шахті. Технологія дозволяє зберегти весь обслуговуючий персонал і не збільшити кількість безробітних, що є суттєво важливим для гірничої галузі. Енергоспоживання при процесі видобування вугілля цим способом є значно меншим у порівнянні з іншими технологіями при перерахунку на 1 τ видобутого вугілля. Відпадає необхідність виконання дуже вартісних заходів з відводу води з очисних вибоїв і нарощування чи скорочення технічних елементів, які існують при використанні механізованого комплексу. Крім цього, цей спосіб можна використовувати і при селективному вийманні вугілля., і він є не замінимим при розробці родовищ у недоступних місцях іншими технологіями. У цих умовах до хід від реалізації вугілля складає до 90%. Отримані результати вартості видобутку вугілля цією технологією (120-190грн/т) у порівнянні з загально шахтними показниками указують на доцільність використання запропонованого способу при відпрацюванні тонких водонасичених покладів вугілля. Експериментальні дані показують, що середня продуктивність видобутку вугілля складає 20,1т/год. Виключення залишення ціликів значно знижують втрати вугілля. Закладання породи у вироблений простір та збереження водневого балансу гірського масиву дає можливість знизити екологічне навантаження на вуглевидобувні регіони. 5 Комп’ютерна в ерстка М. Мацело 83069 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601