RU2091584C1

RU2091584C1 - Method of roof control in multilayer simultaneous extraction of thick gently slopping coal seam and device for its embodiment

Info

Publication number: RU2091584C1
Application number: RU94006946A
Authority: RU
Inventors: И.Л. Машковцев; Н.Д. Саумитра; К. Чоудхури
Original assignee: Российский Университет Дружбы Народов
Priority date: 1994-02-28
Filing date: 1994-02-28
Publication date: 1997-09-27

Abstract

FIELD: mining industry. SUBSTANCE: the essence of invention consists in that simultaneously with separation of coal in each layer, laid over filling material is metal net held by ropes from ground surface, distance between them being 2-3 spaces of caving of immediate roof. members of support of slice drifts are interconnected by hinges and held by ropes and additionally by anchors of roof of upper layer installed in intervals between ropes. EFFECT: higher efficiency. 2 cl, 12 dwg

Description

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к подземной добыче угля. The invention relates to the mining industry, namely to underground coal mining.

Наиболее близким к изобретению является способ управления кровлей при многослоевой одновременной выемке мощного пологого пласта угля, включающий полную гидрозакладку выработанного пространства слоев при восходящей выемке. Closest to the invention is a method of controlling the roof in a multi-layer simultaneous excavation of a powerful shallow coal seam, including a complete hydro-filling of the worked out layer space during an upward excavation.

Недостаток способа состоит в том, что опускание пород в каждом слое в сумме слоев может дать большое сдвижение поверхности, больше допустимого. The disadvantage of this method is that lowering the rocks in each layer in the sum of the layers can give a large surface displacement, more than acceptable.

Сущность изобретения состоит в том, что одновременно с отделением угля в каждом слое поверх закладочного материала укладывают металлическую сетку, удерживаемую канатами с поверхности земли, расстояние между которыми составляет 2-3 шага обрушения непосредственной кровли, при этом элементы крепи слоевых штреков удерживают на канатах и дополнительно на анкерах кровли верхнего слоя, установленных в промежутках между канатами. The essence of the invention lies in the fact that simultaneously with the separation of coal in each layer on top of the filling material, a metal mesh is laid, held by ropes from the ground, the distance between which is 2-3 steps of collapse of the immediate roof, while the supporting elements of the layer drifts are kept on the ropes and additionally on the roof anchors of the upper layer installed in the gaps between the ropes.

Технический эффект изобретения складывается от эффекта по каждому новому признаку предложения и эффект по совокупности всех признаков. The technical effect of the invention is composed of the effect for each new attribute of the proposal and the effect for the totality of all signs.

Наличие металлической сетки, подвешенной с поверхности земли и находящейся под толщей, позволяет удерживать породы при многослоевой выемке, которая при обычных способах управления кровлей приводит к большим провалам поверхности земли. The presence of a metal mesh suspended from the surface of the earth and located beneath the thickness allows the rocks to be retained during multi-layer excavation, which, with conventional roofing methods, leads to large dips in the surface of the earth.

Предлагаемое управление кровлей становится надежным, если расстояние между канатами, к которым прикреплены металлические сетки, не более 2-3 шагов предполагаемого обрушения непосредственной кровли. В противном случае металлическая сетка может деформироваться и не будет выполнять свою функцию. The proposed roof management becomes reliable if the distance between the ropes to which the metal mesh is attached is no more than 2-3 steps of the alleged collapse of the immediate roof. Otherwise, the metal mesh may be deformed and will not fulfill its function.

Опускание пород с помощью сетки будет эффективным для сохранения поверхности земли, так как при этом опускание поверхности /Δl_пов/ меньше значения усадки закладочного материала /Δl_ус/, т.е. Δl_пов≪ Δl_ус.Lowering the rocks with the help of the grid will be effective for maintaining the surface of the earth, since in this case the lowering of the surface / Δl _pov / is less than the shrinkage value of the filling material / Δl _usn /, i.e. Δl _pov ≪ Δl _whisker

Достигаемое, при данном способе управления кровлей, необходимое опускание поверхности земли становится возможным также благодаря высокой устойчивости слоевых штреков, крепь которых в основном поддерживается также на канатах. Achieved, with this method of controlling the roof, the necessary lowering of the earth's surface is also possible due to the high stability of the layer drifts, the lining of which is mainly supported also on the ropes.

Наиболее близким к изобретению техническим решением устройства для осуществления способа управления кровлей при многослоевой выемке является ограждение выработанного пространства, поддерживаемое канатами и крепи слоевых штреков. Closest to the invention, the technical solution of the device for implementing the method of controlling the roof with a multilayer recess is the fencing of the worked-out space supported by ropes and supports of the layer drifts.

Недостатком устройства является отсутствие единого на все слои средства повышения устойчивости пород. Это не позволяет не только повысить устойчивость выше лежащей толщи пород, но и слоевых штреков, особенно при их расположении друг над другом. The disadvantage of this device is the lack of a single on all layers of the means to increase the stability of the rocks. This does not allow not only to increase stability above the underlying rock mass, but also layered drifts, especially when they are located one above the other.

На фиг. 1 показан разрез мощного полого пласта по падению; на фиг. 2 - план участка при одновременной выемке слоев с опережением нижнего слоя; на фиг. 3 сечение А-А на фиг. 2 участка по простиранию по средней части очистных забоев; на фиг. 4 сечение Б-Б на фиг. 2 участка по падению после выемки всех слоев; на фиг. 5 сечение В-В на фиг. 2 участка по простиранию в вертикальной плоскости, проходящей через все слоевые штреки на откаточном горизонте; на фиг. 6-9 поперечные сечения группы из трех, расположенных друг над другом слоевых штреков, соответственно впереди нижнего слоя и в выработанном пространстве всех слоев, на фиг. 5 сечения Г-Г, Д-Д, Ж-Ж, З-З; на фиг. 10 узел I поперечного сечения группы слоевых штреков; на фиг. 11 вид сверху на продольное сечение И-И на фиг. 10 среднего слоевого штрека; на фиг. 12 поперечное сечение К-К на фиг. 11 среднего слоевого штрека на уровне промежуточного анкера. In FIG. 1 shows a section through a powerful hollow formation in a dip; in FIG. 2 - plan of the site while removing the layers ahead of the bottom layer; in FIG. 3, section AA in FIG. 2 sections along strike along the middle of the working faces; in FIG. 4 section BB in FIG. 2 plots of fall after excavation of all layers; in FIG. 5 section BB in FIG. 2 sections along strike along a vertical plane passing through all layered drifts on the recoil horizon; in FIG. 6-9 are cross-sections of a group of three layered drifts located one above the other, respectively, in front of the lower layer and in the worked-out space of all layers, in FIG. 5 sections G-D, D-D, MF, Z-W; in FIG. 10 node I of the cross section of a group of layer drifts; in FIG. 11 is a top view of the longitudinal section II in FIG. 10 middle layer drift; in FIG. 12 is a cross section KK in FIG. 11 middle layer drift at the level of the intermediate anchor.

Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.

При этажной (или панельной) подготовке механизированные лавы слоев 1, 2 и 3, соответственно нижнего среднего и верхнего двигаются по простиранию. Нижний слой опережает средний на 20-30 м и верхний на 40-60 м. During floor (or panel) preparation, mechanized lavas of layers 1, 2, and 3, respectively, of the lower middle and upper, move along strike. The lower layer is ahead of the middle one by 20-30 m and the upper one by 40-60 m.

Система разработки столбовая все лавы имеют впереди слоевые вентиляционные и конвейерные штреки: 4 и 5 в верхнем слое; 6 и 7 в среднем и 8 и 9 в нижних слоях. Слоевые штреки сохраняются и за лавами. Pillar development system All lavas have layered ventilation and conveyor drifts in front: 4 and 5 in the upper layer; 6 and 7 on average and 8 and 9 in the lower layers. Layer drifts are preserved for lavas.

При управлении кровлей в лаве каждого слоя выпускают под кровлю металлические сетки 10, 11 и 12 и одновременно заполняют выработанное пространство из трубопроводов 13, 14 и 15 с ответвлениями. When managing the roof in the lava of each layer, metal nets 10, 11 and 12 are released under the roof and at the same time they fill the mined space from pipelines 13, 14 and 15 with branches.

Краевые части сетки крепятся на канатах 16 и 17 в вентиляционных и конвейерных слоевых штреках. При необходимости сетки могут быть прикреплены к промежуточным анкерам 18 и 19. The edge parts of the grid are attached to the ropes 16 and 17 in the ventilation and conveyor layer drifts. If necessary, the mesh can be attached to the intermediate anchors 18 and 19.

Канаты пропускают с поверхности земли по скважинам 20 и 21, которые частично могут быть обсажены. Расстояние между канатами вдоль штрека должно быть не более 2-3 шагов предполагаемого обрушения непосредственной кровли. Это, как показали исследования, еще больше повышает устойчивость кровли. Ropes pass from the surface of the earth through wells 20 and 21, which can partially be cased. The distance between the ropes along the drift should be no more than 2-3 steps of the alleged collapse of the immediate roof. This, as studies have shown, further increases the stability of the roof.

Канаты используют и для повышения устойчивости слоевых штреков, расположенных друг над другом, и поэтому подверженных деформации. Деформация слоевых штреков может инициировать смещение пород над выработанным пространством и свести на нет поддержание толщи с помощью металлических сеток. Штреки должны быть как можно более устойчивы. Ropes are also used to increase the stability of layered drifts located one above the other, and therefore subject to deformation. The deformation of the layer drifts can initiate the displacement of rocks over the worked out space and negate the maintenance of the thickness using metal grids. Drifts should be as stable as possible.

Рамная крепь слоевых штреков состоит из обычных элементов: верхняков, боковины оснований. Есть диагональные поддержки. Все элементы шарнирно соединены друг с другом. Между рамами проложены затяжки (фиг. 10-12). The frame support of the layered drifts consists of the usual elements: the tops, the sides of the bases. There are diagonal supports. All elements are pivotally connected to each other. Between the frames laid puffs (Fig. 10-12).

По слоям элементы крепи распределяются следующим образом. The layers of lining elements are distributed as follows.

Верхняки 22-24 и боковины 25 и 26, 27 и 28, 29 и 30 есть во всех слоях. Основания 31 и 32 только в верхних слоях, кроме нижнего. Поддержки 33 и 34 верхняков есть у нижних слоев, кроме верхнего, а поддержки 35 и 36 оснований
только у верхних слоев.Verkhnyaki 22-24 and sidewalls 25 and 26, 27 and 28, 29 and 30 are in all layers. Bases 31 and 32 are only in the upper layers, except for the lower. The lower layers have support 33 and 34 of the upper layers, except for the upper, and the support of 35 and 36 bases
only in the upper layers.

Обеспечение устойчивости крепей состоит в том, что элементы крепи взаимодействуя друг с другом, поддерживаются все-таки канатом. Если бы не было междуслоевых прослоек породы (или угля), то крепи слоев, кроме нижнего, просто висели бы на канатах, т.к. только боковины крепи нижнего слоя опираются на почву пласта. Ensuring the stability of the supports is that the supporting elements interacting with each other, are supported nevertheless by the rope. If there were no interlayer layers of rock (or coal), then the lining of the layers, except for the lower one, would simply hang on the ropes, because only the sidewalls of the lining of the lower layer rest on the soil of the formation.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Канаты 16 и 17 с поверхности земли проложены по скважинам 20 и 21 и пропущены через все штреки до кровли нижнего штрека (фиг. 1 и 9). Поэтому при выемке угля в нижнем слое выпущенная сетка 10 прикрепляется к канату в месте 37 (фиг. 7), при выемке среднего слоя сетка 11 в месте 38 (фиг. 8) и верхнего слоя 39 (фиг. 9). Ropes 16 and 17 from the surface of the earth were laid through wells 20 and 21 and passed through all drifts to the roof of the lower drift (Figs. 1 and 9). Therefore, when coal is excavated in the lower layer, the released mesh 10 is attached to the rope at location 37 (FIG. 7), while mining the middle layer, mesh 11 at location 38 (FIG. 8) and upper layer 39 (FIG. 9).

Крепи слоевых штреков возводятся при проходке выработок, в период подготовки этажа. Однако основную нагрузку элементы крепи начинают нести при движении забоев слоев на определенном участке поля. The supports of the layer drifts are erected during the excavation of the workings, during the preparation of the floor. However, the lining elements begin to bear the main load when the faces of the layers move in a certain area of the field.

Только боковины 29 и 30 нижнего слоя имеют прочную опору на почву пласта 40. Остальные крепи и их элементы из-за расположения штреков друг над другом не имеют подобных опор, поэтому шарнирно связываются между собой и канатом. Шарниры 41 имеются на концах каждого элемента. Также для повышения общей устойчивости выработок верхние штреки имеют основания 31 и 32. Only the sidewalls 29 and 30 of the lower layer have strong support on the soil of the formation 40. The remaining supports and their elements, due to the location of the drifts above each other, do not have such supports, therefore they are articulated between themselves and the rope. Hinges 41 are provided at the ends of each element. Also, to increase the overall stability of the workings, the upper drifts have bases 31 and 32.

Основными элементами, обеспечивающими устойчивость выработок, являются поддержки 33 и 34 верхняков и поддержки 35 и 36 оснований. The main elements that ensure the stability of the workings are support 33 and 34 of the upper and support 35 and 36 bases.

Вдоль выработок устойчивость обеспечивается затяжками крепи кровли, длина которых выбирается исходя из условия повышения устойчивости выработок меньше расстояния между канатами и равна длине между канатом и промежуточным анкером. Поэтому затяжки своими шарнирами насажены на канат и анкер. Along the workings, stability is ensured by tightening roof supports, the length of which is selected on the basis of conditions for increasing the stability of workings less than the distance between the ropes and is equal to the length between the rope and the intermediate anchor. Therefore, tightenings with their hinges are mounted on the rope and anchor.

Канаты создают достаточную устойчивость слоевых штреков. Это приобретает важность еще потому, что все слоевые штреки за лавами имеют одну из границ в виде выработанного пространства, заполненного закладочным материалом. Ropes create sufficient stability of layered drifts. This is also important because all layer drifts behind the lavas have one of the boundaries in the form of a worked out space filled with filling material.

Источники информации. Sources of information.

1. Чоудхури Камруззаман. Выемка мощного пологого пласта в условиях Бангладеш. Разработка технологии и механизации добычи полезных ископаемых применительно к условиям развивающихся стран. УДН, 1984, с. 8-13. 1. Chowdhury Kamruzzaman. Excavation of a powerful flat bed in Bangladesh. Development of technology and mechanization of mining in relation to the conditions of developing countries. UDN, 1984, p. 8-13.

Авт.св. N 163141, кл. E 21 C 41/18, 1964. Auto St N 163141, cl. E 21 C 41/18, 1964.

Claims

1 The method of controlling the roof during multilayer simultaneous excavation of a powerful shallow coal seam, including the passage of layered drifts above each other, the excavation of layers by mechanized treatment complexes in ascending order with the full laying of the worked-out space with material transported from the surface in pipes by ventilation drifts and lavas, characterized in that in sections of mechanized treatment plants, devices are installed to place a metal mesh behind the support, which is laid in each layer EPX packing material simultaneously with coal and separation distance of 2 3-step collapse of the roof immediate hold cables, lowered into the layered drifts from the ground surface, wherein the lining elements layered drifts secured to said rope, and further on the upper layers of the roof anchors roadway.

2. A device for controlling the roof during multilayer simultaneous excavation of a powerful flat coal seam, including a fencing of a worked-out space, ropes supporting fences and supports of layer drifts, characterized in that the fence is made of metal mesh, and supports of layer drifts from articulated racks, transverse and supporting elements with puffs and intermediate anchors, while the ropes are laid in layer drifts from the ground, intermediate anchors are installed in the roof of the upper layer drift and between the ropes, a metal mesh is located in the worked-out space of each layer and is fastened to the ropes and anchors by means of locks, the supporting elements of the upper supports of the layer drifts are installed in the hinges of all the drifts, except the top, and the supporting elements of the bases of the support of all the drifts except the lower one, while tightening support the roof of the layer drifts with one end mounted on a rope, and the other on an intermediate anchor.