DE1221173B

DE1221173B - Process for the mining of coal layers in the face-long front construction

Info

Publication number: DE1221173B
Application number: DEP38184A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Wilhelm Paurat
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1965-11-24
Filing date: 1965-11-24
Publication date: 1966-07-21
Also published as: GB1128390A

Description

Verfahren zum Abbau von Kohlenflözen in Streblangfrontbauweise Zum Abbau von Kohlenflözen ist unter anderem die Streblangfrontbauweise bekannt. Dabei wird bekanntlich zwischen Begleitstrecken (Ladestrecke und Kopfstrecke) der Streb zu Felde geführt. Es ist üblich, zwischen den verschiedenen Bauhöhen eines Flözes Kohlenpfeiler stehenzülassen, die den Gebirgsdruck aufnehmen und der Sicherung der Begleitstrecken dienen. Der gelegentliche Versuch, eine Begleitstrecke doppelt, d. h. für 2 Bauhöhen, zu benutzen, führt in den meisten Fällen zu Mißerfolgen, da die bekannten Streckenausbauarten in aller Regel diese zweifache Beanspruchung nicht aushalten. Aus diesem Grunde sind nach wie vor Kohlenpfeiler weithin die Regel, wenngleich der Pfeiler, insbesondere bei dichter Flözfolge, bei späterem Abbau einen außerordentlichen Stanzdruck auf tiefer gelegene Abbaue ausübt. Die Kohlenpfeiler üben außerdem auf die Begleitstecken meistens einen starken Stoßdruck aus, der zu Strekkenreparaturen führt. Die bergmännische übung, Unterdämme bzw. Oberdämme mitzunehmen, um diesem Seitendruck zu begegnen und auch den Stanzdruck auf spätere, tiefer gelegene Ausbaue zu reduzieren, ist in den letzten Jahren mehr und mehr vernachlässigt worden, da sich in der Praxis noch keine geeigneten Maschinen auf dem Markt durchgesetzt haben, die die mechanische Gewinnung der Kohle aus Unter- oder Oberdämmen zulassen. - Im übrigen kennt man Vorrichtungen zur bohrenden Gewinnung von Kohle, wodurch jedoch die oben behandelten Probleme bisher nicht beeinflußt worden sind.Method for mining coal seams using the face-long front construction For mining coal seams, the face-long front construction is known, among other things. As is well known, the longwall is led to the field between the accompanying sections (loading section and head section). It is customary to leave coal piers between the different construction heights of a seam, which absorb the rock pressure and serve to secure the accompanying stretches. The occasional attempt to double an accompanying route, i.e. H. for 2 construction heights, to use, leads in most cases to failure, since the known types of route extensions usually cannot withstand this double stress. For this reason, coal piers are still the rule, even if the pillar, especially in the case of dense seams, exerts extraordinary punching pressure on deeper excavations during later mining. The coal piers also usually exert a strong shock pressure on the accompanying lines, which leads to repairs to the line. The mining exercise of taking lower dams or upper dams with them in order to counter this side pressure and also to reduce the punching pressure to later, lower-lying extensions has been more and more neglected in recent years, since in practice there are no suitable machines on the Market that allow the mechanical extraction of coal from lower or upper dams. - Otherwise known devices for drilling extraction of coal, however, so that the problems discussed above have not been affected.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Abbau von Kohlenflözen in Streblangfrontbauweise anzugeben, bei dem die geschilderten Schwierigkeiten ausgeräumt sind und dem stehenbleibenden Kohlenpfeiler eine definierte, den jeweiligen Gebirgsverhältnissen angepaßte Nachgiebigkeit verliehen werden kann.The invention is based on the object of a method for degradation of coal seams in face-long front construction, in which the described Difficulties have been resolved and the remaining coal pillar has a defined, the respective mountain conditions adapted compliance can be given.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abbau von Kohlenflözen in Streblangfrontbauweise mit zwischen Begleitstrecken geführtem Streb und zwischen den verschiedenen Bauhöhen stehenbleibendem Kohlenpfeiler. Die Erfindung besteht darin, den stehenbleibenden Pfeiler mit Hilfe einer Vorrichtung zur bohrenden Gewinnung von Kohle zu durchörtern, sowohl um diese Kohle zusätzlich zu gewinnen als auch, und vor allen Dingen, den Kohlenpfeiler dadurch nachgiebig zu gestalten. Anzahl und Durchmesser sowie damit Dichte der.Durchörterungsbohrungen je lfd. Meter Stoßlänge werden nach Maßgabe der gewünschten Nachgiebigkeit variiert, wobei sich die optimalen Verhältnisse unschwer experimentell ermitteln lassen. Immer lassen sich störende Seitendrücke auf die Begleitstrecken vermeiden, da die zwischen den Bohrlöchern stehenbleibenden Kohlenrippen durch den Gebirgsdruck zum Bohrlochinnern hin zuquillen. Nach geraumer Zeit konvergiert das Gebirge ähnlich wie bei den bekannten Fremdversatzmethoden, die stehengebliebenen Kohlenrippen walzen sich aus, und die Konvergenz entspricht dem Volumen der abgebauten Kohle, so daß man auch gleichsam von einem Eigenversatz sprechen kann. Es läßt sich hiermit sicherstellen, daß gebirgsdynamisch ähnliche Auswirkungen entstehen wie bei den bekannten Fremdversatzmethoden, so daß der Stanzdruck auf spätere, tiefere Abbaue wesentlich reduziert wird.The invention relates to a method for mining coal seams in long face construction with longwall face guided between accompanying stretches and a coal pillar remaining between the different construction heights. The invention consists in piercing the standing pillar with the aid of a device for the drilling extraction of coal, both in order to additionally win this coal and, above all, to make the coal pillar flexible. The number and diameter as well as the density of the penetration bores per running meter of joint length are varied according to the desired flexibility, whereby the optimal conditions can easily be determined experimentally. Disturbing side pressures on the accompanying stretches can always be avoided, as the coal ribs that remain between the boreholes swell towards the inside of the borehole due to the rock pressure. After a long time, the rock converges similarly to the known external displacement methods, the remaining coal ribs roll out, and the convergence corresponds to the volume of the coal mined, so that one can also speak of a self-displacement, as it were. This ensures that the rock dynamic effects are similar to those of the known external displacement methods, so that the punching pressure on later, deeper excavations is significantly reduced.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann in seinem arbeitstechnischen Ablauf grundsätzlich auf verschiedene Weise verwirklicht werden. So kann beispielsweise, nachdem die Bauhöhe eines Strebes ihre Baugrenze erreicht hat, der Kohlenstoß zur nächst anstehenden Bauhöhe abgebohrt werden, es kann aber auch im Zuge einer Rückbauvorrichtung mit dem Vortrieb der Strecke der Kohlenstoß zur späteren nächsten Bauhöhe abgebohrt werden. Schließlich kann jedoch auch im Vorbau im Zuge des normalen Streckenvortriebes, sei es aus vorgesetzten Strecken, sei es aus nachgeführten Strecken, das Abbohren des Kohlenstoßes erfolgen. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung weisen dabei die in den Streckenstoß eingebrachten Bohrlöcher eine Tiefe auf, die um das Maß der Breite einer Strecke größer ist als die Pfeilerbreite, wobei die der nächsten Bauhöhe zugeordnete Begleitstrecke in dem über den Pfeiler hinausgehenden durchbohrten Teilstück vorgetrieben wird, was den Streckenvortrieb beachtlich erleichtert. In der neu aufzufahrenden Strecke ist durch die vorhergehenden Bohrungen aus der Begleitstrecke der alten Bauhöhe ein beachtlicher Teil des Kohlenvorrats bereits gelöst worden. Im Rahmen der Erfindung besteht die Möglichkeit, einzelne oder mehrere Durchörterungsbohrlöcher zugleich zur Wetterführung und/oder zum Materialtransport zwischen benachbarten Strecken im Zuge des Vortriebes der jeweils neu vorzutreibenden Strecke heranzuziehen. Dabei können die beim Streckenvortrieb anfallenden Steine oder Kohlen oder auch nur die Steine in die Durchörterungsbohrlöcher eingebracht werden, wodurch die Bewetterung der neu aufzufahrenden Strecke reguliert werden kann und wodurch eine zusätzliche Beeinflussung der Nachgiebigkeit des Dammes bzw. des Kohlenpfeilers erreicht wird.The method according to the invention can in principle be implemented in various ways in terms of its operational sequence. For example, after the construction height of a strut has reached its construction limit, the coal face can be drilled to the next construction height, but it can also be drilled in the course of a dismantling device with the advance of the route to the next construction height. Ultimately, however, the coal face can also be bored off in the front end in the course of normal drifting, be it from forward routes or from tracked routes. According to a preferred embodiment of the invention, the drilled holes made in the section joint have a depth that is greater than the width of the pillar by the amount of the width of a section, with the accompanying section assigned to the next construction height being advanced in the pierced section going beyond the pillar, which considerably facilitates the driving of the road. In the new route to be driven, a considerable part of the coal supply has already been loosened by the previous boreholes from the accompanying route of the old construction height. Within the scope of the invention, there is the possibility of using individual or several penetration boreholes at the same time for weather management and / or for material transport between adjacent routes in the course of driving the new route to be driven. The stones or coal accumulating during the drive, or even just the stones, can be introduced into the drill holes, whereby the ventilation of the new route to be driven can be regulated and whereby an additional influence on the resilience of the dam or the coal pillar is achieved.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind vor allem darin zu sehen, daß mit dem erfindungsgemäßen Verfahren im Zuge des Abbaus von Kohlenflözen in Streblangfrontbauweise die Nachgiebigkeit des Kohlenpfeilers definiert den jeweiligen Gebirgsverhältnissen angepaßt werden kann. Hinzu kommen betriebsmäßige Vorteile in bezug auf die Wetterführung, da jede Sonderbewetterung im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens entfallen kann, wenn in der beschriebenen Weise Durchörterungsbohrlöcher zur Wetterführung benutzt werden. Endlich läßt sich der im Zuge des Vortriebes und des Raubens der benachbarten alten Strecken erforderliche Materialtransport reduzieren, indem die Durchörterungsbohrungen für den Materialtransport herangezogen werden und dadurch der Weg, den das Material von Strecke zu Strecke zu nehmen hat, abgekürzt ist. Hierbei können Hilfseinrichtungen, z. B. Seilzüge, in die Durchörterungsbohrungen eingebracht werden.The advantages achieved by the invention are mainly in it see that with the method according to the invention in the course of the mining of coal seams In the face-long front construction, the resilience of the coal pillar defines the respective Mountain conditions can be adapted. There are also operational advantages in terms of weather management, since any special ventilation within the scope of the invention Method can be omitted if drilling holes in the manner described can be used for weather management. Finally, in the course of the advance and reduce the transport of material required by robbing the neighboring old routes, by using the through-holes for the material transport and thereby the path that the material has to take from track to track is shortened is. Here, auxiliary equipment such. B. cables, in the through holes be introduced.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert; es zeigt schematisch F i g. 1 den Aufriß eines Abbaubetriebes, der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren eingerichtet ist, F i g. 2 und 2 a einen Ausschnitt der Seitenansicht einer Strecke aus dem Gegenstand nach F i g. 1, F i g. 3 in gegenüber den F i g. 1 und 2 vergrößertem Maßstab eine für das erfindungsgemäße Verfahren geeignete Gewinnungsbohrmaschine im Einsatz, Aufsicht.In the following the invention is explained in more detail with reference to a drawing showing only one embodiment; it shows schematically FIG . 1 shows the elevation of a mining operation which is set up according to the method according to the invention, FIG . 2 and 2a show a detail of the side view of a segment from the object according to FIG. 1, Fig. 3 in opposite to the F i g. 1 and 2, on an enlarged scale, an extraction drilling machine suitable for the method according to the invention in use, top view.

In F i g. 1 ist ein Abbaubetrieb zum Abbau von Kohlenflözen in Streblangfrontbauweise dargestellt. Zwischen Begleitstrecken S 1 und S 2 wird in üblicher Weise der Streb St geführt. Zwischen der Bauhöhe B 1 und der Bauhöhe B 2 bleibt der Kohlenpfeiler K zwischen der Strecke S 2 der Bauhöhe B 1 und der Strecke S 3 der Bauhöhe B 2 stehen. Der stehenbleibende Kohlenpfeiler K wird mit Hilfe einer Vorrichtung, die weiter unten (F i g. 3) beschrieben ist, mit Bohrlöchern L durchörtert und dadurch nachgiebig gestaltet. Die Lage der Bohrlöcher im Kohlenstoß ist aus F i g. 2 zu ersehen, wobei die stehenbleibende Kohlenrippe R in ihren Abmessungen von Fall zu Fall variiert werden kann. Schließlich werden, wie aus F i g. 2 a zu ersehen, auch Bohrlöcher vorgeschlagen, die sich nach Anzahl und Durchmesser und Dichte nach den Gebirgsverhältnissen richten können und von Fall zu Fall variiert werden, wobei das optimale Maß experimentell ermittelt wird.In Fig. 1 shows a mining operation for the mining of coal seams using the long face construction method. The longwall St is routed in the usual way between the accompanying stretches S 1 and S 2. Between the construction height B 1 and the construction height B 2, the coal pillar K remains between the section S 2 of the construction height B 1 and the section S 3 of the construction height B 2. The remaining coal pillar K is perforated with boreholes L with the aid of a device which is described further below ( FIG. 3) and is thus made flexible. The position of the boreholes in the coal face is shown in FIG. 2, the remaining carbon rib R can be varied in its dimensions from case to case. Finally, as shown in FIG. 2 a, also suggested boreholes, which can depend on the number and diameter and density of the rock conditions and are varied from case to case, the optimal size being determined experimentally.

Im Zuge des Vortriebs der Begleitstrecke S 3 der nächsten Bauhöhe B 2 werden dabei die Durchörterungsbohrlöcher L angefahren, wie es aus der F i g. 1 zu ersehen ist (s. Löcher L 5 bis L 8, die, auf dieser Figur bereits angefahren sind). Die Tiefe der Bohrlöcher ist dergestalt, daß sie um das Maß der Breite der Belgeitstrecke S 3 größer ist als die Breite des Kohlenpfeilers (wie aus Bohrlöchern L 1 bis L 4 der F i g. 1 noch zu erkennen), was den Streckenvortrieb beachtlich vereinfacht. Die Durchörterungsbohrlöcher L können zugleich zur Wetterführung oder auch zum Materialtransport zwischen den benachbarten Strecken S2 und S3 herangezogen werden. Das beim Streckenvortrieb anfallende Haufwerk bzw. das Gestein kann in die Durchörterungsbohrlöcher eingebracht werden, wodurch die Abförderung der Berge entfällt.In the course of the advance of the accompanying route S 3 of the next construction height B 2, the penetration boreholes L are approached, as shown in FIG . 1 can be seen (see holes L 5 to L 8, which have already been approached in this figure). The depth of the boreholes is such that it is greater than the width of the coal pillar by the amount of the width of the line S 3 (as can be seen from boreholes L 1 to L 4 in FIG. 1 ), which considerably simplifies the drive . The penetration boreholes L can also be used for weather control or for material transport between the adjacent sections S2 and S3 . The debris or rock that accumulates during drifting can be brought into the boreholes, which means that there is no need to remove the mountains.

Eine Vorrichtung, die für das erfindungsgemäße Verfahren besonders geeignet ist, wird im folgenden beschrieben: Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus einem entlang dem Streckenstoß K verfahrbaren oder verschiebbaren Maschinengestell 1. Im Ausführungsbeispiel ist das Maschinengestell 1 auf Raupen 2 und mittels Spurrad 3 verfahrbar. Auf dem MaschinengesteR 1 und quer zur Verfahr- oder Verschieberichtung, die durch den Pfeil 4 angedeutet ist, ist ein vor-und rückfahrbares Bohrgerät 6, 7 vorgesehen, welches mit einem Antrieb ausgerüstet ist und eine Mehrzahl von aneinander anschließbaren Gewinnungsbohrem 5 aufweist. Im Ausführungsbeispiel besteht das Bohrgerät aus zwei voneinander unabhängig vor-und rückfahrbaren sowie voneinander unabhängig antreibbaren Bohrlafetten 6, 7. A device which is particularly suitable for the inventive method is described below: The apparatus shown in the figures consists in its basic structure of a movable or displaceable along the route shock K machine frame 1. In the embodiment, the machine frame 1 on tracks 2 and Can be moved using track wheel 3 . On the machine gesture 1 and transversely to the travel or displacement direction, which is indicated by the arrow 4, a drilling device 6, 7 which can be moved forwards and backwards is provided, which is equipped with a drive and has a plurality of extraction drills 5 that can be connected to one another. In the exemplary embodiment, the drilling device consists of two drilling mounts 6, 7 that can be moved forward and backward independently of one another and driven independently of one another.

Jede Bohrlafette 6 bzw. 7 besteht aus einem Antriebsschlitten 8 mit darauf angeordnetem Antrieb 9 und einem neben dem Antriebsschlitten 8 angeordneten Bohrerbett 10 mit vom Antrieb 9 in das Bohrerbett 10 vorkragendem, zum Anschluß der Gewin" nungsbohrer 5 eingerichteten Getriebekasten 11. Dabei ist im Ausführungsbeispiel die Anordnung so getroffen, daß die Antriebsschlitten 8 der beiden benachbarten Bohrlafetten 6, 7 außenseitig angeordten sind und die Bohrerbetten 10 zwischen den Antriebsschlitten 8 unmittelbar nebeneinander angeordnet sind. Ein kurzer Abstand kann zwischengeschaltet sein. Im übrigen ist angedeutet, daß diesen benachbarten Bohrlafetten 6, 7 eine Einrichtung 12 zum Umsetzen der Gewinnungsbohrer 5 von einem Bohrerbett zum benachbarten zugeordnet sein kann. - Die Maschine kann nach beiden Seiten arbeiten, was für das erfindungsgemüße Verfahren nicht erforderlich ist.Each drilling carriage 6 or 7 consists of a drive carriage 8 with a drive 9 arranged thereon and a drill bed 10 arranged next to the drive carriage 8 with a gear box 11 projecting from the drive 9 into the drill bed 10 and set up for connecting the winch drill 5 the arrangement made such that the driving slide 8 of the two adjacent drill feeds 6 are angeordten the outside 7 and the drill beds 10 are arranged between the driving slide 8 adjacent to each other. A short distance may be interposed. Moreover, it is indicated that these adjacent drill feeds 6, 7, a device 12 for moving the extraction bores 5 from one bed to the next can be assigned - the machine can work on both sides, which is not necessary for the method according to the invention.

Claims

Claims: 1. A method for the mining of coal seams in face-long front construction with longwall between accompanying routes and between -the -different construction heights or their boundary routes -steady coal piers, d a - characterized in that the remaining coal piers with the help of a device for the drilling extraction of coal is penetrated and thus made flexible.

2. The method according to claim 1, characterized in that the penetration boreholes introduced into the section joint have a depth which is greater than the width of the coal pillar by the dimension of the width of a section, the accompanying section associated with the next construction height in the section going beyond the pillar penetrated section is advanced.