Спосіб розробки тонких похилих вугільних пластів

1. Спосіб розробки тонких похилих вугільних пластів, що містить поділ шахтного поля по простяганню на панелі фланговими та середніми похилими виробками, поділ панелі на яруси виїмковими горизонтальними виробками, відпрацювання діючих ярусів довгими очисними вибоями зворотним ходом на середні похилі виробки, підготовку нових ярусів шляхом проведення та провітрювання похилих виробок і горизонтальних ярусних виїмкових виробок вузькими вибоями, транспортування вугілля та породи по похилих та горизонтальних ярусних виїмкових виробках та складування породи у відпрацьованому просторі, який відрізняється тим, що визначають комплексний показник П проведення та провітрювання підготовчих виробок 3 28923 4 середніми похилими виробками, поділ панелі на виїмковими горизонтальними виробками, яруси виїмковими горизонтальними виробками, відпрацювання діючих ярусів довгими очисними відпрацювання діючих ярусів довгими очисними вибоями зворотним ходом на середні похилі вибоями зворотним ходом на середні похилі виробки, підготовку нових ярусів шляхом виробки, та прямим ходом на флангові похилі проведення та провітрювання похилих виробок і виробки, підготовку нових ярусів шляхом горизонтальних ярусних виїмкових виробок проведення та провітрювання похилих виробок і вузькими вибоями, транспортування вугілля та горизонтальних ярусних виїмкових виробок породи по похилим та горизонтальним ярусним вузькими вибоями, проведення та провітрювання виїмковим виробкам, та складування породи у збірного штреку, транспортування вугілля та відпрацьованому просторі, згідно корисної моделі породи по похилим та горизонтальним ярусним визначають комплексний показник П проведення виїмковим виробкам, та складування породи у та провітрювання підготовчих виробок нового відпрацьованому просторі. ярусу або нового крила діючого ярусу згідно Шахтне поле ділять на панелі фланговими та залежності середніми похилими виробками. Нижче П=SДiSTi, відпрацьованого ярусу проходять збірний штрек і де Ді, та Ті є депресія та сумарний по ньому транспортують породу на флангові вантажопотік уздовж ланцюжка підготовчих похилі а потім на вентиляційні виробки ярусу, що виробок з усіх можливих і-тих точок проходки відпрацьовується. Цю породу закладають і підготовчих виробок, що готують новий ярус або відпрацьований простір. Виїмкові виробки та нове крило діючого ярусу, причому підготовку збірний штрек під час проведення провітрюють нового ярусу або нового крила діючого ярусу автономно. Крайні секції панелей відпрацьовують здійснюють в період відпрацювання діючого ярусу прямим ходом на флангові виробки, а середні з тих точок, комплексний показник П яких має секції зворотним ходом на середні похилі виробки. мінімальне значення, а породу від проходки Недоліком способу прототипу є підвищення підготовчих виробок, які використовуються для собівартості вугілля і зменшення навантаження на підготовки нового ярусу або нового крила діючого очисні вибої. Такий недолік обумовлений ярусу закладають у вироблений простір діючого необхідністю використання лав прямого ходу, що ярусу. працюють по суцільній системі розробки. З восьми Доцільно але не обов'язково навколо похилих лав кожної пари суміжних ярусів дві лави виробок і горизонтальних ярусних виїмкових працюють прямим ходом. Такі лави не спроможні виробок нового ярусу або нового крила діючого забезпечити максимальне навантаження на ярусу створювати локальну зону розвантаження очисний вибій. Це на 8-12% підвищує собівартість від гірського тиску. вугілля. Є мінімум дві точки, з яких можна готувати Суттєві ознаки найближчого аналогу, які новий ярус: від монтажної камери діючого ярусу, співпадають з ознаками об'єкту, що заявляється: від середньої похилої виробки. Отже існує три 1. поділ шахтного поля по простяганню на варіанта послідовності підготовки нового ярусу: панелі фланговими та середніми похилими одним суцільним ланцюжком від монтажної виробками, камери, одним суцільним ланцюжком від 2. поділ панелі на яруси виїмковими середньої похилої виробки і двома ланцюжками горизонтальними виробками, від вказаних точок. Кількість варіантів 3. відпрацювання діючих ярусів довгими співвідношення довжини ланцюжків пропорційна очисними вибоями зворотним ходом на середні кількості ділянок з витриманою потужністю похилі виробки, вугільного пласта і залежить від конкретних умов і 4. підготовку нових ярусів шляхом проведення перш за все від геометрії ярусів, коливання та провітрювання похилих виробок і потужності вугільного пласта, схеми горизонтальних ярусних виїмкових виробок провітрювання і інших факторів. вузькими вибоями, При довгих ярусах і необхідності проведення 5. транспортування вугілля та породи по проміжних вентиляційних збійок кількість точок, з похилим та горизонтальним ярусним виїмковим яких можливо вести підготовку нового ярусу виробкам, збільшується, а визначення оптимального 6. складування породи у відпрацьованому варіанту підготовки нового ярусу відповідно просторі Задачею корисної моделі є ускладнюється. Тому за допомогою формули удосконалення відомого способу розробки тонких П=SДiSTi знаходять комплексний показник П похилих вугільних пластів за рахунок введення проведення та провітрювання підготовчих виробок нових операцій та їх послідовності. Це зменшує нового ярусу і вибирають таку послідовність його собівартість вугілля при одночасному збільшенні підготовки, яка забезпечує мінімальне значення навантаження на очисні вибої завдяки показника. Це мінімізує витрати на вентиляцію і використанню виключно зворотного порядку транспорт породи, що сприяє зменшенню відпрацювання діючих ярусів та оптимальній собівартості вугілля. послідовності підготовки нових ярусів. Крім того породу від проведення підготовчих Поставлену задачу можливо досягти тим, що в виробок нового ярусу або нового крила діючого способі розробки тонких похилих вугільних ярусу закладають у відпрацьований простір пластів, що містить поділ шахтного поля по діючого ярусу. Це дає змогу сполучати можливість простяганню на панелі фланговими та середніми закладення породи і відпрацювання лав похилими виробками, поділ панелі на яруси зворотним ходом, що створює умови для 5 28923 6 утримання максимального навантаження на де Ді, та Ті є депресія та сумарний очисний вибій. Це є додатковий позитивний вантажопотік транспортування уздовж ланцюжка фактор зниження собівартості вугілля. підготовчих виробок з усіх можливих і-ти х точок 15, Приклад виконання способу та опис його 16 проходки підготовчих виробок 11, 12, що виконання ілюструється рисунками, де на Фіг.1 готують новий ярус 13 або точок 17, 18 проходки показана схема розділення шахтного поля на підготовчих виробок 19, 20 які готують нове крило панелі та панелі на ярусі, на Фіг.2 детальне 14 діючого ярусу 9. планування гірничих робіт у межах крила панелі у Показник Ді визначається як сумарна депресія випадку, коли новий виїмковий стовп готується у всього ланцюжка підготовчих виробок, які новому ярусу, що розташований по падінню проходять з точки і. Наприклад, якщо з точки 16 відносно діючого ярусу, на Фіг. 3-6 вертикальні проходять одним вибоєм ланцюжок виробок 12, січення фрагментів схеми, що зображена на Фіг.2. 11, 21, тоді Д16 12,11 Т1612,11+Д1621Т1621. На Фіг.7 показане планування гірничих робіт у Депресія виробки визначається згідно відомій випадку, коли новий виїмковий стовп готовлять у формулі: правому (новому) крилі діючого ярусу в той час, kaPlQ 2 Д= коли ліве крило цього ярусу відпрацьовується S3 діючою лавою. Позицією 1 вказано шахтне поле, 2 Де k - коефіцієнт нерівномірності розподілу - простягання вугільного пласта (стрілкою повітря вказаний напрямок падіння), 3 - панель, 4 і 5 a - коефіцієнт аеродинамічного опору, да флангові та середні похилі виробки. Яруси вказані Пас2м 2 позицією 6, ярусні виїмкові горизонтальні виробки Р - периметр виробки, м позиціями 7 та 8. Діючий ярус визначений l - довжина виробки, м позицією 9, очисний вибій - 10. Позиції 11, 12 Q - ви трата повітря, м 3/с позначають горизонтальні ярусні виїмкові виробки S - площа поперечного перерізу виробки, м 2. нового ярусу 13, нове крило діючого ярусу В таблиці 1 наведені результати розрахунку позначене позицією 14, а можливі точки депресії відповідних виробок, що створюють проведення цих виробок позиціями 15, 16, 17, 18. ланцюжок для даних, що наведені у першій та Горизонтальні ярусні виїмкові виробки нового третій строках таблиці. крила діючого ярусу позначені позиціями 19, 20. Для підрахування сумарного вантажопотоку Позиція 21 відповідає монтажній камері нового уздовж ланцюжка підготовчих виробок ярусу, а позиція 22 відпрацьованому простору використовується наступна методика. Ланцюжок діючого ярусу. Позиції 23, 24 і 25 позначають розбивають на відрізки, в межах яких потужність відповідно розвантажувальні щілини, литі смуги та вугільного пласта можна вважати постійною анкерне посилююче кріплення. Вентиляційна (перша колонка у таблиці 2). Потужність пласта труба, що монтується при проведенні підготовчої вказана для кожного відрізка в другій колонці виробки позначена позицією 26, скребковий таблиці 2. Цю потужність визначають з плану конвеєр, що використовується при проведенні гірничих виробок. Рекомендується прийняти виробки для видалення гірської маси з довжину всі х елементарних відрізків ланцюжка прохідницького вибою визначений позицією 27. постійною в межах 100-300м, або кратною Цей же конвеєр використовують для місячному посуванню очисного вибою. Це сприяє транспортування породи для закладення бутових підвищенню точності розрахунків. смуг 29 в вироблений простір діючого очисного вибою 10. Стрічковий конвеєр 28 призначений для транспортування вугілля з діючого очисного вибою 10. Проміжна уклінна виробка позначена позицією 30, а точка, з якої її проводять позицією 31. Позицією 32 вказаний напрямок транспортування породи, 33 напрямок транспортування вугілля, 34 - свіжий струмінь повітря, 35 - відпрацьований струмінь, 36 напрямок проходки, 37 - напрямок руху очисного вибою 10. Спосіб розробки тонких похилих вугільних пластів здійснюється поділом шахтного поля 1 по простяганню 2 на панелі 3 фланговими 4 та середніми похилими виробками 5 (Фіг.1). Панелі 3 ділять на яруси 6 виїмковими горизонтальними виробками 7, 8. Діючі яруси 9 відпрацьовують довгими очисними вибоями 10 зворотним ходом на середні похилі виробки 5. Визначають комплексний показник П проведення та провітрювання підготовчих виробок 11, 12 нового ярусу 13 або підготовчих виробок 19, 20 нового крила 14 діючого ярусу 9 згідно залежності П=SДiSTi, Коеф. Нерівномірності Показник Ярусного штреку Депресія Монтажної камери Депресія 1 7,72 Коеф. Периметр, Д аеродинамічного м пору, да ПАс кв мкв 0,002 15 1,00 0,002 13 9,63 Відрізок виробки, м Потужність пласта, м Об’єм породи від підривки бокових порід, м куб\м 0 200 400 600 1,4 1,6 1,2 11 10 12 Об’єм породи від підривки Маса породи т/200м бокових порід, м куб\200м Ярусний штрек 2200 2000 2400 12-11 5500 5000 6000 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 Сума 2650 Разом 7 1,3 1.35 1,5 1,4 1,55 1,4 1,3 1,25 1,2 11,5 11,25 10,5 11 10,25 11 11,5 11,75 12 1.4 6,1 28923 8 діючого ярусу 9 здійснюють по похилим 4, 5 та 5750 3,2 18400 горизонтальним ярусним виїмковим виробкам 7, 8. 5625 3,4 19125 Породу закладають у 3,6 відпрацьований 18900 22 простір 5250 діючого ярусу 9. Таким чином підготовку нового 5500 3,8 20900 ярусу 13 або нового крила 14 діючого ярусу 9 5125 4 20500 здійснюють в період відпрацювання діючого ярусу 5500 4,2 23100 9 з 5750точок, комплексний показник П яких має тих 4,4 25300 мінімальне значення, 4,6 5875 27025 6000 4,8 28800 66875 44,4 248350 Монтажна камера 21 Об’єм породи Об’єм породи 1220 3050 4,8 14640 Відрізок Потужність від підривки від підривки 262990 виробки, м пласта, м бокових бокових порід, 2300 2250 2100 2200 2050 2200 2300 2350 2400 Далі розраховують об'єм породи на погонний метр виробки, що виймається в поперечному січенні виробки на поточному елементарному відрізку як різницю площі перерізу виробки і площі січення, зайнятої вугільним пластом. Після цього розраховують об'єм породи на кожному елементарному відрізку ланцюжка і масу цієї породи. Для визначення довжини транспортування кожної порції породи з поточного елементарного відрізка ланцюжка підготовчих виробок на плані гірничих виробок розмічають положення очисного вибою діючого ярусу та положення вибоїв підготовчих виробок на кожний місяць, тобто будують календарний план гірничих робіт. Це полегшує визначення дистанції транспортування породи з поточного елементарного відрізка ланцюжка. Показник П для кожного елементарного відрізка визначають як добуток маси породи на довжину дистанції транспортування. В таблиці 2 наведені результати розрахунків для кожної компоненти ланцюжка і сумарне значення показника П. Таким чином з точки 16 значення показника П дорівнює 262990 тонокілометрів. В таблиці 3 наведені результати розрахунків у випадку, коли підготовчі виробки для підготовки нового ярусу проходять з точок 15 та 16. Це означає, що частину ланцюжка виробок проводять з точки 15, а частину з точки 16. Значення сумарного показника П для такого варіанту дорівнює 150950 тонокілометрів, що на 42,6% менше ніж у першому варіанті. Оптимальний варіант, який забезпечує мінімальне значення показника П знаходять шляхом перебору, змінюючи довжину окремих ланок ланцюжка. Автоматично такий перебір реалізується за допомогою комп'ютерної програми. Оптимальний варіант є функцією розподілу потужності вугільного пласта, швидкості посування очисного і підготовчих вибоїв, та конкретної довжини складових конкретного ланцюжка підготовчих виробок. Після визначення оптимальної конфігурації ланцюжка підготовчих виробок підготовку нового ярусу 13 (Фіг.1, 2) або нового крила 14 діючого ярусу 9 (Фіг.7) ведуть шля хом проведення та провітрювання похилих виробок 4, 5 і горизонтальних ярусних виїмкових виробок 11, 12, 19, 20, 21 вузькими вибоями. Транспортування вугілля та породи від підготовки нового ярусу 13 або нового крила 14 порід, м куб\м 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 Сума 2650 1600 1800 2000 2200 2400 Сума Разом 1,4 1,6 1,2 1,3 1,35 1,5 1,4 11 10 12 11,5 11,25 10,5 11 1,4 1,55 1,4 1,3 1,25 1,2 43 10,25 11 11,5 11,75 12 Маса поро т/200м м куб\200м Ярусний штрек 12 2200 5500 2000 5000 2400 6000 2300 5750 2250 5625 2100 5250 2200 5500 66875 Монтажна кам 8600 21500 2050 5125 2200 5500 2300 5750 2350 5875 2400 6000 а породу від проходки підготовчих виробок, які використовуються для підготовки нового ярусу 13 або нового крила 14 діючого ярусу 9 закладають у вироблений простір 22 діючого ярусу. Кінцеву довжину ланок ланцюжка приймають в межах оптимальної довжини плюс-мінус 2-3 елементарних відрізка, що дозволяє врахува ти місцеві особливості планування гірничих робіт. Вибір оптимального ланцюжка підготовчих виробок при підготовці нового ярусу або нового крила діючого ярусу сприяє зменшенню собівартості вугілля. Собівартість вугілля знижується також завдяки використанню вентиляційних труб 26 (Фіг.4,5) для провітрювання підготовчих виробок 11, 12 нового ярусу 13, якщо ця труба залишена після проходки виробок 7 діючого ярусу. Подальше зниження собівартості досягається повторним використанням конвеєрів 27 для транспортування породи при проведенні підготовчих виробок 11, 12 нового ярусу 13 або підготовчи х виробок 19, 20 нового крила 14 діючого ярусу 9. Конвеєр 27 залишають після проходки виробок 7, 8 діючого ярусу 9. Доцільно конвеєр 28 для транспортування вугілля діючого ярусу 9 влаштувати над конвеєром 27, що економить простір і сприяє його раціональному використанню. При високих темпах вугледобутку конвеєри 27 і вентиляційні труби 26 використовуються з невеликими перервами, що створює економію на витратах праці для монтажудемонтажу конвеєрів 27 та труб 26. 9 28923 Закладання породи у бутові смуги 29 створює сприятливі умови для забезпечення виїмкових виробок 7, 8 діючого ярусу 9. Це уможливлює повторне використання цих виробок При відпрацювання нових ярусів 13. Це також посилює переваги нового способу, бо зменшує собівартість вугілля. Доцільно навколо похилих виробок 4, 5 і горизонтальних ярусних виїмкових виробок 11, 12 нового ярусу 13 або нового крила 14 діючого ярусу 9 створювати локальну зону розвантаження від гірського тиску. Схеми утворення локальної зони розвантаження показані на Фіг.3, 4, 5. Зокрема локальне розвантаження досягається створенням розвантажувальних щілин 23. Зведення литих смуг 24 сприяє подальшому підвищенні стійкості підготовчих виробок. Комбінація розвантажувальної щілийи 23, литої смуги 24 та анкерного посилюючого кріплення 25 в комплексі з рамним кріпленням створює сприятливі умови для повторного використання монтажної камери в якості флангової похилої виробки 4 (Фіг.3). Локальне розвантаження створюють також навколо проміжних уклінних виробок 30, які проходять з точки 31 при великій довжині виїмкового стовпа. Таким чином вибір оптимального ланцюжка підготовчих виробок в комбінації з закладенням породи від проходки підготовчих виробок, які використовуються для підготовки нового ярусу 13 або нового крила 14 діючого ярусу 9 у вироблений простір 22 діючого ярусу 9 сприяє цілі корисної моделі, тобто зниженню собівартості вугілля при одночасному збільшенні навантаження на очисні вибої завдяки використанню виключно зворотного порядку відпрацювання діючих ярусів та оптимальній послідовності підготовки нових ярусів. 10