DE3433030A1

DE3433030A1 - Process for winning solid coal

Info

Publication number: DE3433030A1
Application number: DE19843433030
Authority: DE
Inventors: Wac&lstrok;aw Dipl.-Ing. Katowice Kociela; Józef Prof. Dr.-Ing. Pazdziora
Original assignee: Glowny Instytut Gornictwa
Current assignee: Glowny Instytut Gornictwa
Priority date: 1983-09-12
Filing date: 1984-09-08
Publication date: 1985-03-28
Also published as: PL243739A2; PL139753B1

Abstract

Before starting the machine-mining of the coal face, a loosening of the seam is carried out, which is the subject of the invention. According to the invention, boreholes are first made along the seam with inclinations of at least 4-6 DEG in the case of flat seams, and these are then impregnated with a 20-60% aqueous methanol solution in quantities of 0.05-0.15 l/m<3> of coal face. The use of a 40% aqueous methanol solution in quantities of 0.1 l/m<3> of coal face is advantageous. The process ensures that a loosening of the coal face takes place to a degree and at a time convenient for operation and hence leads to improved workability of the coal and lower energy consumption in machine-winning, which is one of the most important advantages of the invention.

Description

Gewinnungsverfahren anstehender Kohle Extraction process of pending coal

Gegenstand der Erfindung ist ein Gewinnungsverfahren anstehender Kohle das auf der mechanischen Lostrennung der Kohle durch Gewinnungsmaschinen nach voranoshender Auf lockerung des Kohlenstosses beruht. The subject of the invention is a recovery process of the upcoming Coal based on the mechanical separation of coal by extraction machines voroshender is based on the loosening of the coal impact.

Die Einführung und Verbreitung mechanischer Gewinnungsmaschinen in den Zechen stiess auf zahlreiche Schwierigkeiten, besonders bei der Hereingewinnung fester und sehr fester Kohlen. The introduction and dissemination of mechanical mining machines in The mines encountered numerous difficulties, especially when winning in solid and very solid coals.

Man suchte daher nach Methoden und Mitteln die Kohle leichter gewinnbar zu machen u.a. durch Auflockerung des Flbzes.Therefore one looked for methods and means that would make coal easier to extract to do, among other things, by loosening the seam.

Gewinnungsverfahren mit vorangehender Auflockerung des Kohlenstosses durch Lockerungssprengen. Flöztränken. Sprengen mit Wasserbesatz oder Kohlenstosstränken mit Lbsuncen organischer Substanzen, sind allgemein bekannt. Extraction process with prior loosening of the coal pile by loosening blasting. Seam drinkers. Sprinkle with water or carbon soaks with absorption of organic substances are well known.

Das Lockerungssprengen beruht auf dem Abtun von Bohrlbchern, die mit Sprengstoffladungon besetzt und im Kohlenstoss hergestellt wurden. Die Wirksamkeit des Lockerungesprengen hängt von zahlreichen bergnSnnisch-geologischer Gegebenheiten ab, die sich oft mit dem Verhieb des Strebes und sogar entlang der Strebfront ändern. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit eines Testsprengens von Fall zu Fall för jeden Streb und für die laufende Kontrolle des Auflockerungserfolges. The loosening blasting is based on the removal of drill holes that occupied with explosive charge and made in coal. The effectiveness The loosening blasting depends on numerous mountain-snow-geological conditions which often change as the strut is cut and even along the face. Hence the need for a test blasting on a case-by-case basis for each Longwall and for the ongoing control of the loosening success.

Das Flöztränken beruht auf dem Herstellen von Bohrlöchen im Kohlenstoss und anschliessender Hochdrucktränkung mit Wasser zwecks Flözauflockerung. Das Wasser dringt unter hohem Druck in die Mikrospalten und Risse des Flözes ein, erweitert diese und bildet neue. Seam soaking is based on the creation of boreholes in the coal face and subsequent high-pressure impregnation with water for the purpose of loosening the seam. The water penetrates the micro-crevices and cracks of the seam under high pressure, expands these and forms new ones.

Dabei ist es unter Umstanden nicht zu beherrschen; dass das Wasser in Spalten fl*esst', deren Lokalisierung und Richtung nicht im voraus bestimmt werden k5nnen, Es kommt vor, dass das Wasser unter hohem Druck in das Hangende oder Liegende eindringt und dadurch den Betriebsablauf start. Das ist ein Hauptmangel dieses Verfahrens.It may not be possible to control it; that the water flows in columns, the location and direction of which are not determined in advance It happens that the water is under high pressure in the hanging or lying wall penetrates and thereby starts the operating sequence. That is a major shortcoming of this procedure.

Beim Sprengen mit Wasserbesatz verlauft das Auflockerungssprengen in Gegenwart von Wasser im Sprengloch. Die Effekte dieses Verfahrens gleichen denen des Auflockerungesprengens plus der Effekte des Flöztränkens. When blasting with water, the loosening blast takes place in the presence of water in the blast hole. The effects of this procedure are the same as those loosening blasting plus the effects of seam soaking.

Die Mangel und Betrisbsanfälligkeiten der oben besehriebenen Methoden werden auch durch das bisherige Verfahren der Flöztränkung mit wässrigen Lösungen organischer Substanzen, nicht beseitigt. The deficiencies and vulnerabilities of the methods described above are also due to the previous method of soil impregnation with aqueous solutions organic substances, not eliminated.

Das z.B. aus der polnischen Patent beschreibung Nr 100748 bekannte Flözauflockerungsverfahren beruht auf der Trbnkung der anstehenden Kohle mit wässrigen Harnstofflösungen. In vielen Fellen ist dieses Verfahren wenig effektiv was mit der Struktur der Kohlen zusammenhängt, die sich oft durch geringe Benetzbarkest, Porösität u.a. auszeichnen.The one known e.g. from the Polish patent description No. 100748 Seam loosening is based on the impregnation of the coal with water Urea solutions. In many skins this procedure is not very effective what with is related to the structure of the coals, which is often characterized by poor wettability, Distinguish porosity, among other things.

Es erwies sich unerwartet, dass das Gewinnungsverfahren gemäss der Erfindung einen effektiven Abbau von Kohlenflözen sichert Der Erfindung nach, wird die Auflockerung des anstehenden Flbzes vor der maschinellen Lostrennung der Kohle durch Herstellen von Bohrlöchern entlang dem Flbz unter einem Winkel von mindestens 4-6° bei flachem Flbzeinfallen und anschliessender TrMnkung mit einer 20 - 60 W wässrigen Methanolldsung in Mengen von 0,05 - 0,15 l/m3 anstehender { Kohle durchgeführt. Vorteilhaft ist die Anwendung einer 40 % wässrigen Methanollösung in Mengen 0.1 l/m3 Kohlenstoss. Bei Festlegung der richtigen Konzentration und des quantitativen Verbrauches der wässrigen Methanolltsung gemäss der Erfindung tritt ohne Anwendung von Druck und in einem betriebsfreundlichen Grade und Zeitpunkt die erwünsehte Auflockerung des anstehenden Kohlenstosses, und damit eine bessere Gewinnbarkeit der Kohle sowie geringerer Energieaufwand für ihre maschinelle Lostrennuno ein. Methanol allein eignet sich aus verschiedenen Grdnden nicht zur Flözauflockerung im Untertaaebetrieh dagegen dringt es als Gemisch mit entsprechenden Mengen Wasser hervorragend in den Mineralverband ein und bewirkt dabei dessen Zerbröckelung und Quellen. Die Erfindung sichert oute Effekte in allen Steinkohlentypen ohne Anwendung von hohen Drücken, was einen der Hauptvorteile der Erfindung darstellt. It turned out unexpectedly that the extraction process according to the Invention of an effective mining of coal seams secures the invention after, the loosening of the surface before the mechanical separation of the coal by drilling holes along the surface at an angle of at least 4-6 ° with shallow surface collapse and subsequent drenching with a 20 - 60 W aqueous methanol solution in quantities of 0.05 - 0.15 l / m3 of existing { Charcoal carried out. It is advantageous to use a 40% aqueous methanol solution in quantities of 0.1 l / m3 carbon. When determining the right concentration and the quantitative consumption of the aqueous methanol solution according to the invention occurs without the application of pressure and in a convenient degree and time the Desired loosening of the pending coal pile, and thus better exploitation the coal as well as lower energy consumption for their mechanical loose separation. For various reasons, methanol alone is not suitable for loosening the seams in the underground, on the other hand, it penetrates as a mixture with corresponding amounts of water excellently into the mineral dressing and causes it to crumble and Sources. The invention ensures oute effects in all types of hard coal without application of high pressures, which is one of the main advantages of the invention.

Das universale und einfache Gewinnungsverfahren von anstehender Kohle gemäss der Erfindung ermöglicht seine praktische Anwendung in allen in Betrieb stehenden Abbauen, ohne grund sStzlichen Anderungen in der bisherigen Betriebsmittelausrüstung und im technologischen Betriebsablauf. Die L8sung des Problems der Verbesserung der Gewinnbarkeit von Kohleflözen kann in Zukunft zur Entwicklung neuer Gewinnungsmaschinen mit geringerer Antriebsleistung und Masse - im Vergleich zu den aktuell ein; gesetzten Maschinen - führen, bei Einhalten oder gar Stegerung der Gewinnungsleistung. The universal and simple method of extracting existing coal according to the invention allows its practical application in all operating Dismantle without any fundamental changes in the previous equipment and in technological operations. The solution to the problem of improvement The profitability of coal seams can lead to the development of new mining machines in the future with lower drive power and mass - compared to the current one; set Machines - guide, when adhering to or even increasing the extraction performance.

-Das Verfahren welches Gegenstand der Erfindung ist wird näher anhand der Abbildung erläutert auf welcher Beispiele der Gewinnung in Streben dargestellt wurden. Fig-,1 zeigt einen streichenden Streb in einem mittelmächtigen, flachen Streb, Fig. 2 zeigt diesen Streb im Längsschnitt A-A eingezeichnet auf Fig. 1, Fig. 3 stellt zwei Streben in einem flachen, mittel mächtigen Flöz-dar und Fig. 4 den Längsschnitt B-B eingezeichnet auf Fig. 3'. -The method which is the subject of the invention is based on the figure explains on what examples of extraction are shown in struts became. Fig-, 1 shows a striking longwall in a medium-thick, flat one Longwall, Fig. 2 shows this longwall in longitudinal section A-A drawn in Fig. 1, Fig. 3 shows two struts in a flat, medium-thick seam and FIG. 4 shows the Longitudinal section B-B drawn in Fig. 3 '.

Das Gewinnungsverfahren anstehender Kohle 1 mittels streichendem Strebbetrieb in einem mittelmächtigen, flacnen einfallendem /mehr als 4-6°/ Flöz beruht auf einer zum Beispiel um 50-100 Stunden der Lostrennung der Kohle durch Walzenschrämlader 2 oder Hobelanlagen vorangehenden Fltzauflockerung'.' Zu dieses Zweck werden nach Fig. 1 und 2 der Abbildung in der anstehenden Kohle 1 lange Bohrlöcher von der Kopfstrecke 4 in Richtung Fusstrecke 5, parallel zur Strebfront. The extraction process of pending coal 1 by means of painting Longwall mining in a medium-thick, flat, dipping / more than 4-6 ° / seam is based on, for example, around 50-100 hours of separation of the coal through Shearer loader 2 or planing systems preceding Fltzaufloosening '.' To this Purpose are according to Fig. 1 and 2 of the figure in the pending coal 1 long boreholes from the head section 4 in the direction of the foot section 5, parallel to the longwall face.

hergestellt. Es ist günstig. die Bohrlöcher 3 in 2/3 Hbhe der Flözmachtigkeit, parallel zur Schichtung,' niederzubringen.manufactured. Its cheap. the boreholes 3 at 2/3 height of the seam thickness, parallel to the stratification, 'bring down.

Zwischen den Bohrlöchern 3 kbnne-n auch zusätzlich kurze Bohrlöcher 6 hergestellt werden, as eine bessere Penetration des eingeführten Tränkmittels ermöglicht. In die Bohrlöche 3 und wird ohne Druckanwendung eine 40 C wässrige Methanolidsung in Mengen von 0-,'1 l/m3 enstehender Kohle 1 eingeführt.Natürlich kann in Abhängigkeit vom Kohlentyp, der Gewinnbarkeit und dem Gehalt an Methanol in der Wässrigen Lõsung die Zeit zwischen der Trhnkuna und dem Beginn der Gewinnung zum Beispiel bis auf 5 Stunden veringert oder über 100 Stunden verlängert werden.Between the drill holes 3 kbnne-n also additional short drill holes 6, as a better penetration of the introduced impregnating agent enables. A 40 C aqueous methanol solution is poured into the boreholes 3 and without the application of pressure Introduced in quantities of 0.1 l / m3 of coal 1 produced. Of course, depending on the type of coal, the recoverability and the content of methanol in the aqueous solution the time between the Trhnkuna and the beginning of the extraction for example up to 5 hours can be reduced or extended over 100 hours.

In streichenden Streben mit geringer Neigung oder in flachen Flözen können die Bohrlboher 7 auch an der Strebbrust niedergebracht werden, wie es auf den Fig. 3 und 4 der Abbildung dargestellt wurde. In diesem Fall sind es kurze', unter 4-6° zum Liegenden geneigte Bohrl5cher. Solch eine Anordaung der Bohrlöcher 7 ist besonders bei Parallelbetrieb von zwei Srreben angebracht-, da abwechselnd einer der Streben gestundet werden kann, um im zweiten Streb die Bohrldcher herzustellen und mit der Methanollösung zu fallen; - L e e r s e i t e - In striking struts with a slight incline or in shallow seams The Bohrlboher 7 can also be brought down on the face as it is on 3 and 4 of the figure was shown. In this case they are short ', Drill holes inclined below 4-6 ° to the lying surface. Such an arrangement of the drill holes 7 is particularly appropriate when two bars are operated in parallel, as they alternate one of the struts can be deferred in order to produce the drill holes in the second strut and to fall with the methanol solution; - L e r s e i t e -

Claims

Claims 1. The extraction process of pending coal, based on the mechanical separation of the coal after previous loosening of the seam Application of aqueous solutions of organic substances is characterized by that the coal release; carried out before the start of mechanical extraction by drilling holes along the pending surface below at least 4-6 ° inclination with a flat E and more watery by soaking with 20-60 YS Methanol solution in quantities of 0.50-0.15 l / m3 of existing coal.

2. The method according to claim 1 is characterized in that that a 40% aqueous methanol solution in quantities of 0.1 l / m3 of existing coal is applied.