RU2101499C1

RU2101499C1 - Method of control of aerogasdynamic processes in mining of formation of coal seams

Info

Publication number: RU2101499C1
Application number: RU95107671A
Authority: RU
Original assignee: Бонецкий Владимир Александрович; Кретов Борис Кузьмич
Priority date: 1995-05-12
Filing date: 1995-05-12
Publication date: 1998-01-10
Also published as: RU95107671A

Abstract

FIELD: mining. SUBSTANCE: the offered method includes preparation of mine field by sinking shafts, driving of fringe drifts, intermediate crosscuts, holdings. Seams are stopped by single-side extraction fields on the mass of mine wing in direction of return gas-air current in mine field wing, stoping operations in extraction field relative to opening and sequence of mining of mine wing with simultaneous crosscut pillar stoping. EFFECT: higher efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при отработке сближенных угольных пластов. The invention relates to the mining industry and can be used in the development of close coal seams.

Известен способ разработки пологих и наклонных пластов полезных ископаемых [1]
Способ включает проведение в центре шахтного поля главных откаточного и конвейерного штреков, проведение от них наклонных выработок по падению и восстанию пласта, выемочных треков и одновременную отработку в бремсберговой и уклонной частях шахтного поля длинными очистными забоями в одном направлении. При этом главный откаточный штрек проходят согласно сипсометрии пласта с опережением забоя главного конвейерного штрека на длину, равную расстоянию между соседними наклонными выработками, причем главный конвейерный и выемочный штреки проходят по ломаной линии, а отработку пласта полезного ископаемого в бремсберговой и уклонных частях ведут с переходом очистными забоями наклонных выработок.A known method of developing gentle and inclined seams of minerals [1]
The method includes conducting in the center of the mine field the main recoil and conveyor drifts, carrying out inclined workings from them for falling and rising the formation, excavating tracks and simultaneously working out the longwall faces in the Bremsberg and deviated parts of the mine field in one direction. In this case, the main haul drift is carried out according to reservoir sipsometry, ahead of the bottom of the main conveyor drift by a length equal to the distance between adjacent inclined workings, with the main conveyor and excavation drifts passing along the broken line, and the mining of the mineral in the Bremsberg and inclined parts is carried out with a treatment faces of inclined workings.

Известен также способ управления газовыделением при разработке свиты пластов [2]
Сущность этого способа состоит в том, что осуществляют подготовку выемочного поля проведением вентиляционной, откаточной и возодухоотводящей выработок, отвод газовоздушной смеси из выработанного пространства через дренажную выработку, пройденную по нижележащему пласту, и воздухоотводящую выработку, при этом дренажную выработку на нижележащем пласте проходят на фланге выемочного поля, и из дренажной выработки дренажные скважины бурят восстающими и монтажные камеры каждого выемочного столба вышележащих пластов, а при использовании дренажной выработки в качестве запасного выхода в дренажной выработке прокладывают воздухоотводящий трубопровод от дренажных скважин до воздухоотводящей выработки.There is also a method of controlling gas evolution in the development of a formation of formations [2]
The essence of this method lies in the fact that the preparation of the excavation field is carried out by conducting ventilation, drainage and air exhausting openings, the gas-air mixture is removed from the worked out space through the drainage opening passed through the underlying formation, and the air extraction working out, while the drainage working out on the underlying layer passes on the flank of the extraction fields, and from the drainage mine, drainage wells are drilled in rebellion and the assembly chambers of each excavation column of overlying strata, and when using drainage workings as an emergency exit in the drainage workings lay an exhaust pipe from drainage wells to the exhaust pipe.

Недостатком этого изобретения является то, что направление движения очистной выработки в одностороннем выемочном поле не совпадает с направлением отвода газа из выработанного пространства в сторону скважины. Это обусловливает постоянное проветривание выработанного пространства (со скоплением оставшегося угля) и деформированных целиков, что крайне неблагоприятно по вопросам эндогенной пожарной опасности. The disadvantage of this invention is that the direction of movement of the treatment workings in a one-sided excavation field does not coincide with the direction of gas removal from the worked-out space towards the well. This leads to constant ventilation of the worked out space (with accumulation of the remaining coal) and deformed pillars, which is extremely unfavorable for endogenous fire danger.

Предлагаемое изобретение устраняет этот недостаток. The present invention eliminates this disadvantage.

Новый способ поясняется чертежом, на котором изображена принципиальная схема его осуществления, где: 1 воздухоподающий ствол; 2 охранный целик; 3 граница угольного целика; 4 плевой штрек откаточного горизонта; 5 - границы охранного околокаершлагового целика; 7 основной штрек; 8 рабочее пространство очистного забоя; 9 грудь очистного забоя; 10 вентиляционный штрек; 11 промежуточные квершлаги вентиляционного горизонта; 12 полевой штрек вентиляционного горизонта; 13 воздуховыдающий ствол; 14 направление движения очистного забоя в одностороннем выемочном поле; 15 выработанное пространство; 16 околоквершлаговый целик; 17 постоянные изолирующие сооружения на промежуточном квершлаге вентиляционного горизонта; 18 - постоянные изолирующие сооружения на промежуточном квершлаге откаточного горизонта; 19 уменьшающийся в процессе очистных работ угольный целик. The new method is illustrated by the drawing, which shows a schematic diagram of its implementation, where: 1 air supply barrel; 2 guard pillar; 3 border of the coal pillar; 4 drift drift of the rolling horizon; 5 - the boundaries of the security okolashershlovogo pillar; 7 main drift; 8 working space of the face; 9 chest stope; 10 ventilation drift; 11 intermediate crosshairs of the ventilation horizon; 12 field drift of the ventilation horizon; 13 air bleeding barrel; 14 direction of the face movement in a one-sided excavation field; 15 worked out space; 16 okolshvershlagovy pillar; 17 permanent insulating structures on the intermediate cross-section of the ventilation horizon; 18 - permanent insulating structures on the intermediate cross-turn of the recoil horizon; 19 decreasing in the course of treatment works coal pillar.

Способ реализуют следующим образом. The method is implemented as follows.

Воздухоподающий ствол 1, как правило, проходят в средине (по простиранию) шахтного поля, деля его соответственно на два крыла. Для охраны ствола и промплощадки оставляют целик 2 с его границами 3. С главного квершлага или выработок околоствольного двора на каждое крыло шахтного поля проводят в лежачем боку на откаточном горизонте полевой штрек 4, с которого через определенное расстояние от ствола 1 по простиранию сооружают промежуточные квершлаги 5-А, 5-Б, 5-В и т.д. в пределах охранных целиков с его границами 6. Расстояние между квершлагами выбирают из условия последующей отработки угольных пластов односторонними выемочными полями. При этом промежуточные квершлаги вскрывают только одну независимую в вентиляционном отношении группу (свиту) сближенных пластов. The air supply barrel 1, as a rule, pass in the middle (along strike) of the mine field, dividing it into two wings, respectively. To protect the trunk and the industrial site, leave the whole 2 with its boundaries 3. From the main cross-shaft or the workings of the near-barrel yard, for each wing of the mine field, a field drift 4 is carried out in the lying side on the recoil horizon, from which intermediate cross-links 5 are built along a strike at a certain distance from the trunk 1 -A, 5-B, 5-C, etc. within the guard pillars with its borders 6. The distance between the crosshairs is selected from the condition of the subsequent mining of coal seams with one-sided excavation fields. At the same time, intermediate cross-huts open only one independent (in the ventilation relation) group (retinue) of adjacent layers.

С каждого промежуточного квершлага на длину одностороннего выемочного поля проходят основной штрек 7 до границы охранного целика 3 или 6. Этот штрек соединяется с выработками вентиляционного горизонта разрезной печью, которая переоборудуется в рабочее пространство 8 очистного забоя 9. From each intermediate cross-hitch, the main drift 7 passes to the boundary of the guard pillar 3 or 6 to the length of the one-sided excavation field. This drift is connected to the workings of the ventilation horizon with a split furnace, which is converted into the working space 8 of the face 9.

Вентиляционный штрек 10 проходится с соответствующего промежуточного квершлага 11-А, 11-Б, 11-В, и т.п. которые соединяются полезным штреком 12 с фланговым воздуховыдающим стволом 13, обусловливая соответственно фланговую схему проветривания крыла шахты. The ventilation drift 10 is passed from the corresponding intermediate crossover 11-A, 11-B, 11-B, etc. which are connected with a useful drift 12 to the flanking air-out barrel 13, correspondingly determining the flank ventilation scheme of the mine wing, respectively.

Необходимо отметить, что может существовать и центральная схема проветривания крыла шахты, когда воздуховыдающий ствол 13 находится в створе (вкрест простирания сближенных пластов) с воздухоподающим стволом 1. It should be noted that there may also be a central scheme of ventilation of the mine wing when the air-supplying barrel 13 is in alignment (across the strike of adjacent layers) with the air-supplying barrel 1.

Обратный порядок отработки 14 одностороннего выемочного поля к скрывающему промежуточному квершлагу (например, 5-Б) увеличивает выработанное пространство 15 в выемочном поле за счет перемещения очистного забоя 9 к квешлагу. The reverse order of working out 14 of a one-sided excavation field to a hiding intermediate cross-collar (for example, 5-B) increases the worked out space 15 in the excavation field by moving the working face 9 to the clutch.

Благоприятная схема вскрытия сближенных пластов с полевых штреков 4 и 12, расположенных в лежащем боку свиты, позволяет не поддерживать промежуточные квершлаги 5-А, 5-Б, 5-В и 11-А, 11-Б, 11-В на двух горизонтах, соответственно отрабатывая охранные целики 16 в пределах их границ 6. The favorable scheme for opening adjacent formations from field drifts 4 and 12 located in the lying side of the suite allows us not to support intermediate cross-huts 5-A, 5-B, 5-B and 11-A, 11-B, 11-B on two horizons, accordingly practicing the security pillars 16 within their borders 6.

Свежая струя воздуха с основного штрека 7, попадая в рабочее пространство 8 очистного забоя 9, обусловливает в выработанном пространстве 15 управляемую зону проветривания минимальных размеров. Исходящий воздух здесь стремится кратчайшим путем попасть на вентиляционный штрек 10, прижимаясь к груди очистного забоя 9 за счет направления исходящей струи в сторону флангового воздуховыдающего ствола 13. A fresh stream of air from the main drift 7, falling into the working space 8 of the working face 9, determines in the worked out space 15 a controlled ventilation zone of minimum size. Outgoing air here tends to get to the ventilation drift 10 in the shortest possible way, pressing against the chest of the working face 9 due to the direction of the outgoing stream towards the flanking air-out barrel 13.

В случае применения центральной схемы проветривания крыла шахты будет постоянно обеспечиваться НЕУПРАВЛЯЕМЫЙ ТОК воздуха в плоскости пласта из рабочего пространства 8 через обрушенные и деформированные породы выработанного пространства 15 в сторону центрального воздуховыдающего ствола 13. Даже оставляемый охранный целик 16 малого, но постоянного размера при установке постоянных изолирующих сооружений 18 и 17 на промежуточных квершлагах соответственно вентиляционного и откаточного горизонтов не обеспечит возложенные на него функции из-за постоянного деформирования и разрушения его, т.к. он находится на границе двух выработанных пространств 15. В данном случае этот целик будет являться источником самовозгорания угля за счет его интенсивного окисления. In the case of applying the central scheme of ventilation of the mine wing, an UNcontrollable air flow in the formation plane from the working space 8 through the collapsed and deformed rocks of the worked-out space 15 towards the central air-out barrel 13 will be constantly provided. Even the left guard pillar 16 is small but of constant size when installing constant insulating structures 18 and 17 on the intermediate cross-sections of the ventilation and return horizons, respectively, will not provide the functions assigned to it from for constant deformation and destruction of it, because it is located on the border of two worked-out spaces 15. In this case, this pillar will be a source of spontaneous combustion of coal due to its intense oxidation.

В предлагаемой технологической схеме шахты нами введены еще дополнительно третий и четвертый признаки. In the proposed technological scheme of the mine, we additionally introduced the third and fourth features.

Прямой порядок отработки крыла шахтного поля относительно главного воздухоподающего ствола 1 характеризуется последовательным переходом односторонних выемочных полей на новые промежуточные квершлаги (например, 5-А; 5-Б; 5-В и т. д. ). Из представленных материалов (фиг.1) ясно, что первое выемочное поле с квершлага 5-А уже отработано, а очистные работы ведутся в данное время во втором одностороннем выемочном поле с квершлага 5-Б. The direct order of mining the mine field wing relative to the main air supply barrel 1 is characterized by the sequential transition of one-sided excavation fields to new intermediate cross-hoses (for example, 5-A; 5-B; 5-C, etc.). From the materials presented (Fig. 1), it is clear that the first excavation field from the 5-A cross-link has already been worked out, and the cleaning work is currently underway in the second one-sided excavation field from the 5-B cross-section.

Отработка пластов односторонними выемочными полями на массив крыла шахты, т. е. в сторону неотработанной части 19 каждого пласта. При этом выработанное пространство 15 каждого выемочного поля увеличивается, а большая неотработанная часть его 19 соответственно уменьшается. The development of the seams with one-sided excavation fields on the array of the mine wing, i.e., towards the untreated part 19 of each seam. In this case, the worked-out space 15 of each extraction field increases, and the large unworked part of its 19 decreases correspondingly.

Управление газовыделением при разработке свиты угольных пластов осуществляется следующим образом. Management of gas during the development of the coal seam suite is as follows.

Вынос метана только из минимальной зоны проветривания выработанного пространства пласта вполне обеспечивается при меняемой возвратноточной схемой проветривания очистного забоя. За пределами этой зоны выработанного пространства будет (за счет ликвидации неуправляемых токов воздуха) накапливаться метан, создавая инертную среду, так необходимую для недопущения самовозгорания угля. The removal of methane only from the minimum zone of ventilation of the worked-out space of the formation is fully ensured with a replaceable return-flow ventilation scheme of the working face. Outside this zone of the worked out space, methane will accumulate (due to the elimination of uncontrolled air currents), creating an inert environment, so necessary to prevent spontaneous combustion of coal.

Сущность предлагаемого изобретения состоит в нижеследующем. The essence of the invention consists in the following.

Принимают односторонний вариант подготовки выемочных полей с отработкой их на массив крыла шахты. Это обусловливает места заложения промежуточных квершлагов на откаточном и вентиляционном горизонтах, а также требуемое направление очистных работ в выемочном поле к вскрывающим выработкам. Take a one-sided option of preparing excavation fields with mining them on the array of the mine wing. This determines the location of intermediate cross-ditches on the discharge and ventilation horizons, as well as the required direction of treatment in the excavation field to the opening workings.

Последовательный переход односторонних выемочных полей на новые промежуточные квершлаги при обеспечении сонаправленности требует применения прямого порядка отработки крыла шахтного поля, а также флангового заложения воздуховыдающего ствола. The consecutive transition of one-sided excavation fields to new intermediate cross-ditches while ensuring co-directionality requires the use of a direct procedure for working out the mine field wing, as well as the flank laying of the outgoing trunk.

Нисходящие порядок отработки сближенных пластов в свите (при заложении полевых штреков в лежачем боку ее) позволяет отказаться от охраны промежуточных квершлагов угольными целиками. Направление исходящей струи воздуха на массив крыла шахты обеспечивает постоянное прижатие ее к неотработанной части крыла, а, следовательно, минимальную зону проветривания выработанного пространства. The descending order of mining the adjacent strata in the suite (when laying field drifts in the lying side of it) allows you to abandon the protection of intermediate crosshairs with coal pillars. The direction of the outgoing air stream to the array of the wing of the shaft ensures its constant pressing against the unworked part of the wing, and, therefore, the minimum zone of ventilation of the worked-out space.

Claims

A method of controlling gas-gas dynamic processes in the development of a coal seam suite, including preparing a mine field by conducting shafts, field drifts, split furnaces, developing seams with a gas-air mixture, characterized in that the air discharge shaft is carried out on the wing flank of the mine field, excavation fields are formed by conducting intermediate crosshairs, development of the layers is carried out by one-sided excavation fields and treatment works in them relative to the intermediate cross-turn on the array of the wing of the sonapra mine outgoing gas-air stream in the wing of the mine and the procedure for working it out with the simultaneous extraction of near-pillar pillars.