Способ селективной выемки пласта полезного ископаемого с двумя породными прослоями

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ СЕЛЕКТИВНОЙ ВЫЕМКИ ПЛАСТА ПОЛЕЗНОГО ИСКОПАЕМОГО С ДВУМЯ ПОРОДНЫМИ ПРОСЛОЯМИ(71) Заявитель Открытое акционерное общество Беларуськалий(72) Авторы Калиниченко Петр Иванович Петровский Борис Иванович Тараканов Владимир Аркадьевич Петровский Андрей Борисович Петровский Юрий Борисович(73) Патентообладатель Открытое акционерное общество Беларуськалий(57) Способ селективной выемки пласта полезного ископаемого, включающий опережающую выемку среднего слоя полезного ископаемого шнеком нишенарезной машины, выемку обнаженных породных прослоев двумя шнеками комбайна с закладкой разрушенной породы за крепь лавы, выемку верхнего и нижнего слоев полезного ископаемого при обратном ходе комбайна и проведение раздельной выемки слоев полезного ископаемого и двух породных прослоев технологическими циклами, причем каждый технологический цикл начинают с фронтальной зарубки шнека нишенарезной машины и шнеков комбайна,задвинув перед этим к забою конвейер вместе с нишенарезной машиной и комбайном,разместив их шнеки в парных выемочных штреках, пройденных заранее с целиком между ними шириной не более расстояния между шнеками комбайна, расположенными по концам его корпуса после фронтальной зарубки шнека нишенарезной машины по среднему слою полезного ископаемого производят выемку его на участке лавы от парных штреков протяженностью не менее длины комбайна и при возвращении к парным штрекам вынимают на этом участке нижний породный прослой затем нишенарезную машину возвращают в забой по среднему слою и осуществляют выемку среднего слоя в направлении к противоположному борту лавы, при этом после отхода нишенарезной машины за середину лавы начинают выемку обнаженного нижнего слоя полезного ископаемого опережающим шнеком комбайна, а его отстающим шнеком - выемку находящихся в целике между 18097 1 2014.04.30 парными штреками среднего слоя полезного ископаемого, нижнего породного прослоя и части нижнего слоя полезного ископаемого затем при возвращении комбайна к борту лавы его отстающим шнеком вынимают обнаженный снизу верхний породный прослой в целике между парными штреками и одновременно шнеком нишенарезной машины вынимают нижний породный прослой на концевом участке лавы, протяженность которого не менее суммарной длины комбайна и нишенарезной машины ведут дальнейшую выемку верхнего и нижнего породных прослоев опережающим и отстающим шнеками комбайна от каждого из парных штреков соответственно, а также выемку верхнего породного прослоя шнеком нишенарезной машины в противоположном концевом участке лавы при обратном ходе комбайна вынимают обнаженные верхний и нижний слои полезного ископаемого соответственно его отстающим шнеком и опережающим шнеком после выемки породных прослоев опережающим шнеком комбайна вынимают верхний слой полезного ископаемого на участке от борта лавы не менее длины комбайна, а шнеком нишенарезной машины вынимают на этом участке нижний слой полезного ископаемого заканчивают технологический цикл выемкой отстающим шнеком комбайна части нижнего слоя в целике между парными штреками с последующим выставлением в них шнеков комбайна и нишенарезной машины для их фронтальной зарубки. Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для селективной разработки пластов полезных ископаемых преимущественно калийных пластов с двумя породными прослоями. Известен способ селективной выемки пластов полезных ископаемых, включающий выемку слоев полезного ископаемого и двух породных прослоев исполнительными органами комбайна, причем выемку начинают с формирования опережающего вруба в среднем слое полезного ископаемого прямым ходом комбайна на величину не менее ширины захвата его исполнительного органа и обнажают породные прослои, затем обратным ходом комбайна вынимают породные прослои и обнажают верхний и нижний слои полезного ископаемого, после чего одновременно вынимают все слои полезного ископаемого, при этом в среднем слое формируют новый опережающий вруб, а каждый последующий цикл по добыче полезного ископаемого выполняют за два хода комбайна, причем первым ходом вынимают породные прослои 1. Однако селективный комбайн по данному способу не может развить высокую производительность при одновременной выемке трех слоев полезного ископаемого прямым ходом особенно при разработке мощного пласта, например, Третьего калийного пласта Старобинского месторождения. При этом становится невозможным пропустить на забойный конвейер всю горную массу из среднего и верхнего слоя с уступа нижнего слоя полезного ископаемого в зазор между стенкой уступа нижнего слоя и корпусом комбайна на участке между его исполнительными органами. Увеличение данного зазора ведет соответственно к увеличению расстояния между ставом конвейера и забоем, что резко снижает погрузочную способность исполнительного органа при выемке нижнего слоя с зачисткой почвы забоя. Задачей изобретения является повышение производительности очистного забоя и эффективности селективной выемки пластов полезных ископаемых в целом. Технический результат достигается тем, что в способе селективной выемки пласта полезного ископаемого, включающем опережающую выемку среднего слоя полезного ископаемого шнеком нишенарезной машины, выемку обнаженных породных прослоев двумя шнеками комбайна с закладной разрушенной породы за крепь лавы, выемку верхнего и нижнего слоев полезного ископаемого при обратном ходе комбайна и проведение селективной выемки слоев полезного ископаемого и двух породных прослоев технологическими циклами, причем каждый технологический цикл начинают с фронтальной зарубки 2 18097 1 2014.04.30 шнеков, задвинув перед этим к забою конвейер вместе с нишенарезной машиной и комбайном, разместив их шнеки в парных выемочных штреках, пройденных заранее с целиком между ними шириной не более расстояния между шнеками, расположенных по концам корпуса комбайна после фронтальной зарубки шнека нишенарезной машины по среднему слою полезного ископаемого производят выемку его на участке лавы от парных штреков протяженностью не менее длины комбайна и при возвращении к парному штреку вынимают нижний породный прослой на этом участке затем нишенарезную машину возвращают в забой по среднему слою и продолжают выемку его в направлении к противоположному борту лавы, одновременно после отхода нишенарезной машины за средину лавы начинают выемку обнаженного нижнего слоя полезного ископаемого опережающим шнеком и отстающим шнеком комбайна - среднего слоя, нижнего породного прослоя и части нижнего слоя находящихся в целике между парными штреками затем при возвращении комбайна к борту лавы отстающим шнеком вынимают обнаженный снизу верхний породный прослой в целике между парными штреками одновременно шнеком нишенарезной машины после окончания выемки среднего слоя вынимают нижний породный прослой на концевом участке лавы протяженностью не менее суммарной длины комбайна и нишенарезной машины дальнейшую выемку верхнего и нижнего породных прослоев ведут от парных штреков соответственно опережающим и отстающим шнеками комбайна, а также верхнего породного прослоя в противоположном концевом участке лавы шнеком нишенарезной машины обнаженные верхний и нижний слои вынимают соответственно отстающим и опережающим шнеками при обратном ходе комбайна, при этом после выемки породных прослоев опережающим шнеком комбайна вынимают верхний слой на участке от борта лавы не менее длины комбайна, а нишенарезной машиной на этом участке вынимают нижний слой, причем технологический цикл заканчивают выемкой части нижнего слоя между парными шнеками с последующим выставлением в них шнеков комбайна и нишенарезной машины для их фронтальной зарубки. На фиг. 1 приведена схема формирования вруба по среднему слою полезного ископаемого при фронтальной зарубке нишенарезной машины и двухшнекового комбайна с парных выемочных штреков на фиг. 2 - схема выемки шнеками комбайна обнаженных врубом породных прослоев на фиг. 3 - схема выемки верхнего и нижнего слоев полезного ископаемого шнеками комбайна при обратном его ходе на фиг. 4, 5 и 6 - разрезы по А-А, Б-Б и В-В на фиг. 1 соответственно на фиг. 7 - разрез по Г-Г на фиг. 2 на фиг. 8 - разрез Д-Д на фиг. 3. Способ осуществляется следующим образом. В каждом технологическом цикле опережающую выемку среднего слоя полезного ископаемого 1 ведут нишенарезной машиной со шнеком 2 на поворотной в вертикальной плоскости рукояти, диаметр которого равен максимальной мощности этого слоя. Фронтальную зарубку нишенарезной машины, а затем и шнеков 3 и 4 очистного комбайна ведут с парных выемочных штреков 5 и 6. После фронтальной зарубки нишенарезной машины и отхода ее от выемочного штрека 5 на расстояние более длины двухшнекового комбайна при возвращении ее к штреку 5 шнеком 2 вынимают нижний породный прослой 7 на данном участке для первого хода комбайна при его фронтальной зарубки, обнажая нижний слой 8. При этом шнеком 4 диаметром не менее суммарной мощности среднего слоя 1 и верхнего породного прослоя 9 вынимают между штреками 5 и 6 средний слой 1,нижний породный прослой 7 и часть нижнего слоя 8, а шнеком 3 диаметром не менее мощности верхнего породного прослоя 9 отбивают обнаженной на этом участке лавы нижний слой 8. Затем шнек 4 поднимают с зарубкой в верхний породный прослой 9 и при возвращении комбайна к штреку 6 отбивают прослой 9. При выходе к борту лавы шнек 4 опускают 3 18097 1 2014.04.30 для выемки нижнего породного прослоя 7 и погрузки породы на конвейер, а шнек 3 поднимают в забой породного прослоя 9 и при движении комбайна прямым ходом вынимают породные прослои 7 и 9. При этом становится возможной совместная выемка полезного ископаемого при зарубке комбайна с парных штреков 5 и 6 и среднего слоя 1 шнеком 2 нишенарезной машины. После окончания выемки среднего слоя 1 шнек 2 нишенарезной машины опускает в штреке 11 для выемки породного прослоя 7 на участке лавы по длине равной суммарной длине комбайна со шнеками 3 и 4 и нишенарезной машины со шнеком 2. Затем шнек 2 поднимают с зарубкой в породный прослой 9 и при движении нишенарезной машины к штреку 11 отбивают прослой 9 на участке не менее длины комбайна и машины со шнеком 2. Затем шнек 2 опускают на уступ слоя 8 и при движении нишенарезной машины от штрека 11 зачищают уступ от породы. В это время комбайн шнеками 3 и 4 отбивают породные прослои 7 и 9 на участке лавы между штреками 5 и 10 с погрузкой породы на забойный конвейер и далее на закладочную установку в штреке 5. Таким образом совмещается независимая по условиям проветривания очистного забоя работа нишенарезной машины и комбайна при выемке породных прослоев 7 и 9. После окончания выемки породных прослоев 7 и 9 шнеками 3 и 4 комбайна шнек 3 поднимают с зарубкой в верхний слой 12, а шнек 4 - в слой 8 и при движении комбайна к штреку 11 отбивают 8 и 12 слои. Затем шнеки меняют местами и при обратном ходе комбайна вынимают нижний 8 и верхний 12 слои полезного ископаемого с погрузкой его на конвейер 13. При выходе шнека 4 к борту лавы его опускают в штрек 6, и при движении комбайна от борта лавы зачищают почву лавы с выемкой между штреками 5 и 6 части нижнего слоя 8. Затем шнеки комбайна и ниженарезной машины выставляют в парных штреках 5 и 6 для фронтальной зарубки и, задвинув забойный конвейер 13 начинают новый технологический цикл. Таким образом, новое техническое решение по сравнению с прототипом дает возможность повысить производительность очистного забоя за счет независимой и совмещенной выемки породных прослоев. При этом выемка среднего слоя и породных прослоев непосредственно с уступа на забойный конвейер без сдерживания пропускной способности машин устраняет недостатки известного способа. Источники информации 1. А.с СССР 1592485, МПК 25/00, 41/16, 1990. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5