RU2032077C1 - Method and device for excavation of mine workings - Google Patents

Method and device for excavation of mine workings Download PDF

Info

Publication number
RU2032077C1
RU2032077C1 SU5045903A RU2032077C1 RU 2032077 C1 RU2032077 C1 RU 2032077C1 SU 5045903 A SU5045903 A SU 5045903A RU 2032077 C1 RU2032077 C1 RU 2032077C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
combine
jumper
plates
mine
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Георгий Анатольевич Басс
Original Assignee
Георгий Анатольевич Басс
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Георгий Анатольевич Басс filed Critical Георгий Анатольевич Басс
Priority to SU5045903 priority Critical patent/RU2032077C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2032077C1 publication Critical patent/RU2032077C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: mining industry. SUBSTANCE: continuous mining machine functions in inert gas medium created by gas-impermeable barrier with labyrinth, secured on the machine. Gas liberated from labyrinth passes through dust-trapping apparatus and is discharged from mine. EFFECT: improved operational and functional characteristics. 4 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для механизированного проведения горных выработок проходческими комбайнами в угольных шахтах, опасных по газу. The invention relates to the mining industry and is intended for mechanized mining of tunneling machines in coal mines, dangerous for gas.

Проведение горных выработок комбайнами сопровождается искрениями, что обусловливает снижение скорости вращения резцовой коронки и разработку быстродействующей защиты с выбросом порошковых пламегасителей при регистрации приборами возникновения пламени. Conducting mining workings by combines is accompanied by sparks, which leads to a decrease in the rotation speed of the cutting crown and the development of high-speed protection with the release of powder flame arresters during registration by flame devices.

Кроме вероятности воспламенения метана, интенсивность работы комбайнов ограничивается и по газовому фактору, особенно при проведении газообильных выработок. In addition to the probability of ignition of methane, the intensity of the work of combines is also limited by the gas factor, especially when carrying out gas-rich workings.

Цель изобретения - создание условий, исключающих аварию при интенсивном режиме работы оборудования, что позволит решить проблему безопасного и ускоренного проведения горных выработок. The purpose of the invention is the creation of conditions that exclude an accident during intensive operation of the equipment, which will solve the problem of safe and accelerated mining.

Поставленная цель достигается созданием инертной среды в зоне механического разрушения и в призабойном пространстве. The goal is achieved by creating an inert medium in the zone of mechanical destruction and in the bottom hole.

Известен способ создания инертной среды в тупиковой выработке, заключающийся в изоляции призабойного пространства путем сооружения перемычки с лабиринтом, перекрывающей поперечное сечение выработки, установке в последней, считая от забоя, секции лабиринта контрольно-измерительной аппаратуры, производящей анализ газового состава, вытеснении рудничной атмосферы из изолированного пространства инертным агентом и осуществлении контроля за процессом инертизации призабойного пространства посредством контрольно-измерительной аппаратуры. There is a method of creating an inert environment in a dead-end mine, which consists in isolating the bottomhole space by constructing a bridge with a labyrinth that overlaps the cross section of the mine, installing in the latter, counting from the bottom, sections of the labyrinth of instrumentation, analyzing the gas composition, displacing the mine atmosphere from the isolated space inert agent and monitoring the process of inertization of the bottomhole by means of a control and measuring device s.

Предназначенный для буровзрывного проведения горных выработок, известный способ применим для механизированного проведения горных выработок проходческими комбайнами. Designed for drilling and blasting of mine workings, the known method is applicable for mechanized mining of workings by roadheaders.

Дополнительные действия над материальными объектами сводятся к следующему: перемычку с лабиринтом устанавливают на 1/3-1/2 ее высоты, формируя элементы перемычки по сторонам проходческого комбайна, и при интенсивной вентиляции заперемыченного пространства снимают поверхностный слой угля при пониженной скорости резания, после создания свежеобразованной поверхности комбайн останавливают, прекращают поступление в заперемыченную зону свежей струи, завершают сооружение перемычки до свода выработки, полностью изолируя зону разрушения от вентиляционных потоков, выжидают выделения газа из свежеобразованной поверхности забоя и отбитого угля до создания в заперемыченном пространстве атмосферы, неспособной к горению и взрыву, исключает комбайн в работу с переходом на высокие скорости резания в режиме максимально допустимой нагрузки на комбайн, удаляют газ из перемыченной зоны по газопроводам, пропускают через аппараты улавливания пыли и удаляют из шахты. Additional actions on material objects are as follows: a jumper with a labyrinth is set to 1 / 3-1 / 2 of its height, forming jumper elements on the sides of a roadheader, and with intensive ventilation of a barred space, the surface layer of coal is removed at a reduced cutting speed, after creating a freshly formed the surface of the harvester is stopped, the flow of fresh jets into the blurred zone is stopped, the construction of the bridge to the production arch is completed, completely isolating the destruction zone from ventilation flows, wait for gas evolution from the freshly formed face and beaten coal until an atmosphere is incapable of burning and exploding in the closed space, excludes the combine in operation with transition to high cutting speeds in the maximum allowable load on the combine, remove gas from the crossed zone gas pipelines are passed through dust collecting devices and removed from the mine.

Известно устройство для проведения горных выработок, включающее проходческий комбайн со стрелковидным рабочим органом и регулятором автоматического изменения скорости резания по заданной программе, скребковый конвейер и предохранительный щит. A device for conducting mine workings is known, including a roadheader with a rifle-like working body and a regulator for automatically changing the cutting speed according to a given program, a scraper conveyor and a safety shield.

Устройство для выполнения предлагаемого способа проведения горных выработок отличается тем, что герметизирующая перемычка выполнена из гофрированного материала, закрепленного в центре, - вокруг основания стрелы комбайна, и пластин из эластичных материалов с закрепленными на них упругими пластинами, при этом одни концы пластин из эластичных материалов связаны с рамой и расположены по периметру последней, а другие установлены с возможностью контакта с поверхностью свода, стенок и почвы выработки. A device for performing the proposed method for conducting mine workings is characterized in that the sealing jumper is made of corrugated material fixed in the center around the base of the combine boom and plates of elastic materials with elastic plates fixed to them, while one end of the plates of elastic materials are connected with a frame and located around the perimeter of the latter, while others are installed with the possibility of contact with the surface of the arch, walls and soil of the mine.

Контакты перемычки и лабиринта с почвой выработки и нижней поверхностью погрузочного стола комбайна, а также с низом комбайна между гусеницами герметизированы прижатыми элементами из эластичного материала - пенопласта или пенорезины. The contacts of the bridge and the labyrinth with the working soil and the lower surface of the loading table of the combine, as well as with the bottom of the combine between the tracks, are sealed with pressed elements made of elastic material - foam or foam rubber.

Скребковый конвейер на всем протяжении окружен коробом со свисающими внутри короба шнурами из синтетического материала (например капрона), периодически орошаемыми водой, над шнурами размещен перфорированный трубопровод, связанный с механизмом подачи воды в импульсно-пульсирующем режиме, короб со скребковым конвейером за пределами перемычки заканчивается аспирационным устройством для отсоса газа и пыли в систему циклонов и других аппаратов пылеулавливания, откуда газ поступает в трубопровод, отводящий через лабиринт основную часть газа из заперемыченного пространства. The scraper conveyor is completely surrounded by a box with cords made of synthetic material (for example, capron) hanging from the inside of the box, periodically irrigated with water, a perforated pipe connected to the water supply mechanism in a pulse-pulsating mode is placed above the cords, the box with a scraper conveyor outside the jumper ends with aspiration a device for suctioning gas and dust into the system of cyclones and other dust collecting devices, from where the gas enters the pipeline that discharges the main part of the gas through the maze the basics of a crowded space.

Рама с эластичными и упругими пластинами, прижатыми к своду и стенкам выработки, удерживается телескопическими упорами, закрепленными на комбайне. The frame with elastic and elastic plates pressed against the arch and the walls of the excavation is held by telescopic stops fixed on the combine.

Схема способа и устройства представлена на фиг. 1-6, на которых приняты следующие обозначения: 1 - комбайн, 2 - стреловидный исполнительный орган, 3 - погрузочный стол, 4 - лабиринт, 5 - перемычка из гофрированного материала, 6 - рама, 7 - телескопические упоры для крепления рамы, 8 - пластины из эластичных материалов, 9 - скребковый конвейер, 10 - короб, 11 - шнуры из синтетического материала, 12 - перфорированная пластина, на которой закреплены шнуры с отверстиями для подачи на них воды, 13 - перфорированная трубка с продольными прорезями для подачи воды, 14 - аспирационное укрытие, 15 - ленточный конвейер, 16 - упругие пластины из стеклопластика (см. фиг. 5), 17 и 18 - газопроводы, 19 - аппараты очистки газов от пыли. A diagram of the method and device is shown in FIG. 1-6, on which the following designations are adopted: 1 - combine harvester, 2 - arrow-shaped executive body, 3 - loading table, 4 - labyrinth, 5 - jumper of corrugated material, 6 - frame, 7 - telescopic stops for mounting the frame, 8 - plates of elastic materials, 9 - scraper conveyor, 10 - box, 11 - cords of synthetic material, 12 - perforated plate on which cords with holes for supplying water are fixed, 13 - perforated tube with longitudinal slots for water supply, 14 - suction shelter, 15 - belt conveyor, 16 - THER plate of fiberglass (see Figure 5..), 17 and 18 - pipelines 19 - gas purifying apparatus from dust.

Пластины 8 и 16 (см. фиг. 5), размещенные по периметру перемычки, позволяют сохранить герметичность при вибрации и колебаниях всей конструкции, неизбежных при работе комбайна, благодаря деформации пластин 8 и способности к продольному изгибу пластин 16. Plates 8 and 16 (see Fig. 5), placed around the perimeter of the jumper, can maintain tightness during vibration and vibrations of the whole structure, inevitable during the operation of the combine, due to deformation of the plates 8 and the ability to bend plates 16 longitudinally.

Конструкция перемычки позволяет телескопическими упорами опускать перемычку со сверткой гофрированной центральной части и укладкой верхней части рамы на комбайн, освобождая пространство от середины до свода выработки для вентиляции. The jumper design allows telescopic stops to lower the jumper with a convolution of the corrugated central part and laying the upper part of the frame on the combine, freeing up space from the middle to the excavation for ventilation.

Пример применения способа. Комбайн с частично собранной герметизирующей перемычкой (не снимают герметизирующие пластины, прижатые к почве выработки и ее стенкам до высоты 0,5-0,8 м), опущенной верхней частью перемычки со сверткой гофрированного материала готовят к работе. An example of the application of the method. A combine with a partially assembled sealing jumper (do not remove the sealing plates pressed to the working soil and its walls to a height of 0.5-0.8 m), the upper part of the jumper with a convolution of corrugated material lowered is prepared for operation.

В забой подводят воздуховод приточной вентиляции, используя известный "аккумулятор" вентиляционных труб - металлотканевую трубу, способную сжиматься в 10 раз. При интенсивной приточной вентиляции и с подачей каскада струй и капель воды в зону разрушения включают комбайн в работу, равномерно снимая с груди забоя небольшой слой угля и породы. The supply ventilation duct is brought into the face using a well-known “accumulator” of ventilation pipes - a metal-fabric pipe that can compress 10 times. With intensive supply ventilation and with the supply of a cascade of jets and water drops in the destruction zone, the combine is put into operation, uniformly removing a small layer of coal and rock from the face chest.

После образования свежеобнаженной поверхности убирают трубу приточной вентиляции, размещая ее торец за пределами перемычки, телескопическими упорами поднимают верхнюю часть перемычки, расплавляя центральную часть гофрированного материала перемычки и прижимая ряды эластичных пластин к поверхности стенок и свода выработки, и дожидаются создания инертной среды в заперемыченном пространстве, контролируя выходящий из лабиринта поток газа датчиком на кислород или метан. After the formation of a freshly exposed surface, the supply ventilation pipe is removed, placing its end outside the jumper, telescopic stops raise the upper part of the jumper, melting the central part of the corrugated material of the jumper and pressing the rows of elastic plates to the surface of the walls and the arch of the mine, and wait for the creation of an inert environment in the closed space, controlling the gas flow coming out of the maze with a sensor for oxygen or methane.

Для условий Кузбасса при выделении метана 1,5-2,0 м3/мин (данные относятся к комбайновой проходке по смешанному забою) в объеме заперемыченной зоны 50 м3 безопасная концентрация кислорода 12 об.% будет достигнута через 13-18 мин, а через 40 мин будет создана 100%-ная метановая атмосфера, не содержащая кислорода.For the conditions of Kuzbass with methane emission of 1.5-2.0 m 3 / min (data refer to the combined digging in the mixed slaughter) in the volume of the crossed zone of 50 m 3, a safe oxygen concentration of 12 vol.% Will be reached after 13-18 min, and after 40 minutes, a 100% oxygen-free methane atmosphere will be created.

После создания неспособной к горению и взрыву среды включают комбайн, продолжая работу при максимально допустимой нагрузке на оборудование. В форсированном режиме осуществляют работу комбайна на все время проведения выработки. After creating an environment incapable of burning and explosion, the combine is turned on, continuing to operate at the maximum allowable load on the equipment. In forced mode, the work of the combine for the entire duration of the development.

Выходящий из лабиринта газ отсасывают через систему аппаратов пылеулавливания с последующим выводом обеспыленного газа за пределы шахты (при возможности используется подключение к системе дегазации). The gas leaving the labyrinth is sucked out through a system of dust collecting devices with the subsequent removal of dust-free gas outside the mine (if possible, a connection to the degassing system is used).

Капроновые шнуры, свисающие в коробе над скребковым конвейером, экранируют пространство, свободное от транспортируемой горной массы, создавая сопротивление для выхода газа из заперемыченного пространства. Nylon cords hanging in the duct above the scraper conveyor shield the space free of the transported rock mass, creating resistance for gas to escape from the confined space.

Выделяющаяся из короба над скребковым конвейером часть газа отсасывается аспирационным укрытием с подачей в газопровод и циклоны. Для исключения подсоса воздуха в заперемыченное пространство в последнем поддерживают небольшое (до 50 мм вод. ст.) избыточное давление. Part of the gas escaping from the duct above the scraper conveyor is sucked off by an aspiration cover with a supply to the gas pipeline and cyclones. To exclude air inflow into the closed space in the latter, a small (up to 50 mm water. Art.) Overpressure is maintained.

Для замены зубков резцовой коронки и профилактического осмотра оборудования проход рабочих возможен по стремянке при опущенном телескопическими опорами верхней части перемычки - после полного удаления метана вентиляцией. Период повторного создания инертной среды не является продолжительным. To replace the teeth of the incisor crown and routine inspection of the equipment, the passage of the workers is possible on a stepladder with the telescopic supports lowered on the upper part of the lintel after complete removal of methane by ventilation. The period of re-creation of an inert medium is not long.

При суфлярном выделении метана возможна работа комбайна без предварительного образования свежеобнаженной поверхности - ожиданием создания инертной среды после полной герметизации рабочей зоны. With the methane gas soufflare, the combine can operate without the preliminary formation of a freshly exposed surface - by waiting for an inert medium to be created after the working area has been completely sealed.

Основные преимущества способа и устройства: повышение техники безопасности с одновременным увеличением скорости проведения выработок. Наряду с исключением воспламенений газа от искрения, изолированный отвод метана облегчает проведение газообильных выработок без ограничения темпов проходки по газовому фактору. Кроме того, в забое перед перемычкой практически полностью отсутствует пыль благодаря изолированному отводу запыленного воздуха из заперемыченного пространства в аппараты пылеулавливания и далее из шахты. The main advantages of the method and device: improving safety while increasing the speed of workings. Along with the exclusion of gas ignition from sparking, isolated methane removal facilitates gas-rich workings without limiting the rate of penetration through the gas factor. In addition, there is almost no dust in the face before the lintel due to the isolated removal of dusty air from the closed space into the dust collectors and further from the mine.

Claims (4)

СПОСОБ ПРОВЕДЕНИЯ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. METHOD FOR MINING AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION. 1. Способ проведения горных выработок в шахтах, опасных по газу и пыли, включающий установку перед забоем выработки газовой перемычки с лабиринтом, создание в призабойном пространстве инертной газовой среды с контролем газового потока, выходящего из лабиринта, и выполнение в забое операций разрушения массива и уборки отбитой горной массы, отличающийся тем, что перемычку с лабиринтом устанавливают на 1/3 - 1/2 ее высоты, формируя элементы перемычки по сторонам проходческого комбайна, и при интенсивной вентиляции заперемыченного пространства снимают поверхностный слой угля при пониженной скорости резания, после создания свежеобразованной поверхности комбайн останавливают, прекращают поступление в заперемыченную зону свежей струи, завершают сооружение перемычки до свода выработки, полностью изолируя зону разрушения от вентиляционных потоков, выжидают выделения газа из свежеобразованной поверхности забоя и отбитого угля до создания в заперемыченном пространстве атмосферы, не способной к горению и взрыву, включают комбайн в работу с переходом на высокие скорости резания в режиме максимально допустимой нагрузки на комбайн, удаляют газ из заперемыченной зоны по газоотводным трубам, пропускают через аппараты улавливания пыли и удаляют из шахты. 1. A method of conducting mine workings in mines hazardous for gas and dust, including installing a gas jumper with a labyrinth before slaughtering, creating an inert gas medium in the bottomhole space with controlling the gas flow leaving the maze, and performing mass destruction and cleaning operations in the face broken rock mass, characterized in that the jumper with the labyrinth is set at 1/3 - 1/2 of its height, forming the jumper elements on the sides of the roadheader, and with intensive ventilation of the crossed space remove the surface layer of coal at a reduced cutting speed, after creating a freshly formed surface, the combine is stopped, the flow of fresh stream to the closed zone is stopped, the bridge is completed to the production arch, completely isolating the destruction zone from ventilation flows, gas is released from the freshly formed bottom face and beaten coal until creating an atmosphere in a confined space, incapable of burning and exploding, include the combine in work with the transition to high cutting speeds in the maximum allowable load on the combine, gas is removed from the blurred zone through gas pipes, passed through dust collecting devices and removed from the mine. 2. Устройство для проведения горных выработок, включающее проходческий комбайн со стреловидным рабочим органом и регулятором автоматического изменения скорости резания по заданной программе, скребковый конвейер и предохранительный щит в виде перемычки, отличающееся тем, что герметизирующая перемычка выполнена из гофрированного газонепроницаемого материала, закрепленного в центре вокруг основания стрелы комбайна, и пластин из эластичных материалов с закрепленными на них упругими пластинами, при этом одни концы пластин из эластичных материалов связаны с рамой и расположены по периметру последней, а другие концы установлены с возможностью контакта с поверхностью свода, стенок и почвы выработки. 2. A device for mining, including a roadheader with a swept working body and a regulator for automatically changing the cutting speed according to a given program, a scraper conveyor and a safety shield in the form of a bridge, characterized in that the sealing bridge is made of corrugated gas-tight material fixed in the center around the base of the boom of the combine, and plates of elastic materials with elastic plates fixed to them, while one ends of the plates of elastic materials are connected with the frame and are located along the perimeter of the latter, and other ends are installed with the possibility of contact with the surface of the arch, walls and soil of the excavation. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что над скребковым конвейером размещен короб с пластиной, снабженной отверстиями для прохода воды, на пластине закреплены свободно свисающие шнуры, перекрывающие все свободное сечение между пластиной и транспортируемым материалом, а над пластиной параллельно ей размещена перфорированная труба, соединенная с механизмом периодической подачи воды. 3. The device according to claim 2, characterized in that a box with a plate equipped with holes for water passage is placed above the scraper conveyor, freely hanging cords are fixed on the plate, overlapping the entire free section between the plate and the material being transported, and a perforated parallel to the plate is placed over it a pipe connected to a periodic water supply mechanism.
SU5045903 1992-06-03 1992-06-03 Method and device for excavation of mine workings RU2032077C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5045903 RU2032077C1 (en) 1992-06-03 1992-06-03 Method and device for excavation of mine workings

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5045903 RU2032077C1 (en) 1992-06-03 1992-06-03 Method and device for excavation of mine workings

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2032077C1 true RU2032077C1 (en) 1995-03-27

Family

ID=21606078

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5045903 RU2032077C1 (en) 1992-06-03 1992-06-03 Method and device for excavation of mine workings

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2032077C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2446284C1 (en) * 2010-09-27 2012-03-27 Дмитрий Борисович Никишичев Device for cleaning mine workings from dust

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 7984611, кл. E 21F 5/00, 1981. *
Евсеев В.С., Архипов Г.Н. и Розанцев Е.С. Применение проходческих комбайнов на шахтах. М.: Недра, 1981, с.41-46. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2446284C1 (en) * 2010-09-27 2012-03-27 Дмитрий Борисович Никишичев Device for cleaning mine workings from dust

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107882584A (en) A kind of high-efficiency dust removal system and application method suitable for constructing tunnel
CN111323354A (en) Device for simulating and evaluating coal dust suppression effect in coal mining process
RU2032077C1 (en) Method and device for excavation of mine workings
CN110056386B (en) Automatic air supply device for manual hole digging pile well
CN210799020U (en) Ventilation unit is used in tunnel construction
US2100178A (en) Coal mining machine
CN109184776B (en) Tunnel full-automatic curtain dust removal device and method based on construction trolley
RU2126889C1 (en) Method for ventilation of gassy stoping section
CN211877701U (en) Device for simulating and evaluating coal dust suppression effect in coal mining process
US4483238A (en) Dust control in longwall mining
CN109989782B (en) Intelligent forced protection air filtering device for underground coal mine and using method
CN109209467B (en) Full-automatic curtain dust collector in suspension type tunnel
CN215896571U (en) Mining explosion-proof lithium ion power supply box
Reed et al. Summary of NIOSH research completed on dust control methods for the surface and underground drilling
RU2453703C1 (en) Method for dust and gas removal from dead stope ore
SU1735597A1 (en) Method for gas outburst control in development workings driven in gas-rich seam
Rider et al. An Overview of Fundamental and Emerging Technologies to Monitor and Control. Respirable Dust in Underground Coal Mines in The United States
SU1724887A1 (en) Method for chamber ventilation after blasting
CN217421248U (en) Long-distance air supply and ventilation device for tunnel construction
SU1002605A1 (en) Method of degassing coal seams being worked
CN211950557U (en) Coal mine tunnel ventilation structure
RU2114311C1 (en) Method for checking state of mass at work-face part of outburst-risky seam
CN218962122U (en) Ventilation and dust removal device for coal mine operation
SU885555A1 (en) Self-propelled machine for rising mine workings
CN211499013U (en) Positive pressure air supply device for land leveler cab