RU2138644C1

RU2138644C1 - Shield support control method

Info

Publication number: RU2138644C1
Application number: RU97109538A
Authority: RU
Inventors: В.Н. Кулаков; А.А. Добриян
Original assignee: Институт горного дела СО РАН
Priority date: 1997-06-06
Filing date: 1997-06-06
Publication date: 1999-09-27

Abstract

FIELD: mining industry. SUBSTANCE: this can be used in development of thick steep coal seams. Shield support control method implies successive cutting of coal and separate setting of bases and shield support due to descending rock matter. Shield support has guide members with slide members and stops installed in support. Determined is position of slide member relative to stop which is nearest to seam floor. Cutting of coal is performed at seam roof with setting of shield support at L <1/2 h, or coal cutting is performed at seam floor with setting of base at L > 1/2 h, where L - measured distance from stop to slide member, m, h - full stroke of slide member, m. Application of aforesaid method allows for determining position of shield support relative to base and enhancing safety in carrying out mining operations under support. EFFECT: higher efficiency. 2 dwg

Description

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может использоваться при разработке мощных крутых угольных пластов. The invention relates to the mining industry and can be used in the development of powerful steep coal seams.

Известен способ управления щитовым агрегатом по а.с. СССР N 675189 E 21 D 19/02, опубл. 25.07.79, включающий выдвижение на забой базовой балки, подтягивание к ней секций крепи и поддержание щитового перекрытия опорными рядами гидростоек, при котором в процессе поддержания щитового перекрытия поднимают каждый из рядов опорных гидростоек для прохода выемочной машины и опускают их до упора в забой после выемки под ними угля. A known method of controlling a panel assembly by AS USSR N 675189 E 21 D 19/02, publ. 07.25.79, including the extension of the base beam to the bottom, pulling up the support sections to it and maintaining the shield overlap with the support rows of hydraulic stands, in which, while maintaining the shield overlap, each of the rows of support hydraulic stands is lifted to pass the extraction machine and lower them to the bottom after the excavation beneath them coal.

Недостатком этого способа является то, что он основан на конвейероструговой выемке, которая имеет ограничение, обусловленное сопротивляемостью угля резанию, и не может быть применена на крепких углях или на пластах с породными включениями. The disadvantage of this method is that it is based on a conveyor-circular recess, which has a limitation due to the resistance of coal to cutting, and cannot be applied on hard coals or on formations with rock inclusions.

Кроме того, при выемке конвейеростругом пачки угля у кровли пласта в щитовой крепи возникает момент сил, который определяется, с одной стороны, результирующей силой от нагрузки обрушенных пород, с другой стороны, усилием ряда гидростоек, ближайших к почве пласта. В результате указанного момента сил может произойти разворот секции крепи вокруг оси, условно проходящей через точки контакта среднего ряда гидростоек со щитовым перекрытием. При этом образовавшаяся щель между лыжами и почвой пласта заполняется породой, что приводит к аварийной ситуации в забое. In addition, when a pack of coal is excavated by a conveyor at the formation roof in the shield lining, a moment of forces arises, which is determined, on the one hand, by the resulting force from the load of the collapsed rocks, and, on the other hand, by the force of a number of hydroracks closest to the formation soil. As a result of the specified moment of forces, a section of the lining can rotate around an axis that conditionally passes through the contact points of the middle row of hydraulic racks with the shield panel. In this case, the gap formed between the skis and the soil of the reservoir is filled with rock, which leads to an emergency in the face.

Уменьшить момент сил можно за счет снятия распора в гидростойках у почвы пласта. Однако при этом вся нагрузка передается на средний ряд гидростоек, что может вызвать их посадку "насухо". Это также приводит к аварийной ситуации в забое. The moment of forces can be reduced by removing the thrust in hydrostations near the soil of the reservoir. However, in this case, the entire load is transferred to the middle row of hydroracks, which may cause them to land “dry”. It also leads to an emergency in the face.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому решению является способ управления щитовой крепью, описанный в патенте РФ N 2007579 E 21 D 19/02, опубл. 15.02.94, каждая из секций которой состоит из основания, щитового перекрытия, снабженного направляющей с установленным в ней ползуном и упорами для ограничения хода ползуна, при этом ползун имеет возможность перемещения между упорами для ограничения хода ползуна при посадке щитовой крепи. Способ включат в себя последовательно отбойку угля у кровли пласта и посадку щитового перекрытия, транспортирование угля, отбойку угля у почвы пласта и посадку основания, транспортирование угля. The closest in technical essence and the achieved result to the proposed solution is the method of control panel support, described in RF patent N 2007579 E 21 D 19/02, publ. 02/15/94, each of the sections of which consists of a base, panel cover, provided with a guide with a slider installed in it and stops to limit the stroke of the slider, while the slider has the ability to move between the stops to limit the stroke of the slider when landing shield lining. The method will include sequentially breaking off coal at the top of the formation and planting a shield overhead, transporting coal, breaking off coal at the soil of the formation and landing, transporting coal.

Недостатком данного способа является то, что для выравнивания секций требуется определить текущее положение щитового перекрытия относительно основания, а затем производить отбойку угля у кровли пласта с одновременной посадкой щитового перекрытия или у почвы пласта для посадки основания. Определение текущего положения щитового перекрытия по ползуну, связанному с гидроцилиндром передвижки, имеющим переменную длину, затруднено, так как каждый раз необходимо учитывать вылет штока, который бывает различным. Определение положения щитового перекрытия относительно основания посредством замера угла поворота опорных стоек затруднено тем, что на нижней части основания для этого требуется устанавливать дополнительные измерительные элементы, которые в результате отбойки могут быть засыпаны отбитым углем. Отсутствие информации или неточность в определении положения щитового перекрытия может привести к аварийной ситуации в забое. The disadvantage of this method is that to align the sections, it is necessary to determine the current position of the shield cover relative to the base, and then to break off the coal at the top of the formation while planting the shield overlay or at the soil of the formation to land the base. It is difficult to determine the current position of the shield cover by the slider associated with the sliding hydraulic cylinder, which has a variable length, since each time it is necessary to take into account the stem extension, which can be different. The determination of the position of the shield slab relative to the base by measuring the angle of rotation of the support posts is complicated by the fact that on the lower part of the base it is necessary to install additional measuring elements, which as a result of breaking can be covered with chipped coal. Lack of information or inaccuracy in determining the position of the shield slab can lead to an emergency in the face.

Техническая задача изобретения - повышение безопасности ведения горных работ под крепью при определении положения щитового перекрытия относительно основания за счет измерения расстояния между ползуном и упором для ограничения хода ползуна. The technical task of the invention is to increase the safety of mining under the lining when determining the position of the shield slab relative to the base by measuring the distance between the slider and the stop to limit the stroke of the slider.

Поставленная цель достигается тем, что в способе управления щитовой крепью, каждая из секций которой состоит из основания, щитового перекрытия, снабженного направляющей с установленным в ней ползуном и упорами для ограничения хода ползуна, при этом ползун имеет возможность перемещения между упорами для ограничения хода ползуна при посадке щитовой крепи, включающем в себя последовательно отбойку угля у кровли пласта и посадку щитового перекрытия, транспортирование угля, отбойку угля у почвы пласта и посадку основания, транспортирование угля, согласно изобретению, после каждой посадки щитовой крепи измеряют расстояние между ползуном, шарнирно связанным с основанием стяжкой, и упором для ограничения хода ползуна, ближайшим к почве пласта, производят отбойку угля у кровли пласта и посадку щитового перекрытия при L < 1/2h и при L > 1/2h производят отбойку угля у почвы пласта и посадку основания, где L - измеренное расстояние от упора для ограничения хода ползуна, ближайшего к почве пласта, до ползуна, м; h - полный ход ползуна, м. This goal is achieved by the fact that in the method of controlling the shield lining, each of the sections of which consists of a base, panel cover, provided with a guide with a slide installed in it and stops to limit the stroke of the slider, while the slider has the ability to move between the stops to limit the stroke of the slider when planting the shield support, which includes sequentially breaking coal from the formation roof and landing the shield, transporting coal, breaking coal from the formation soil and landing the base, transportation coal according to the invention, after each landing of the shield lining, the distance between the slider pivotally connected to the screed base and the stop to limit the stroke of the slider closest to the formation soil is measured, the coal is broken off from the formation roof and the shield cover is planted at L <1 / 2h and at L> 1 / 2h, coal is chipped off the formation soil and the base is planted, where L is the measured distance from the stop to limit the stroke of the slider closest to the soil of the formation to the slider, m; h - full stroke of the slider, m

За счет измерения расстояния от ползуна до упора для ограничения хода ползуна оперативно и точно определяют текущее положение щитового перекрытия относительно основания, что исключает посадку щитового перекрытия при минимальном угле раствора крепи и посадку основания при максимальном угле раствора крепи и, как следствие, ведет к повышению безопасности горных работ под нею. By measuring the distance from the slider to the stop, to limit the stroke of the slider, the current position of the shield slab relative to the base is quickly and accurately determined, which eliminates the landing of the shield slab at the minimum angle of the roof support solution and the landing of the base at the maximum angle of the roof support solution and, as a result, increases safety mining under it.

Сущность технического решения иллюстрируется примером конкретного исполнения и чертежами. На фиг. 1 показано положение крепи, при котором ползун находится в левом крайнем положении, т.е. L > 1/2h, и при котором производят отбойку угля у кровли пласта с одновременной посадкой основания; на фиг. 2 - положение крепи, при котором ползун находится в правом крайнем положении, т. е. L < 1/2h, и при котором выемку угля производят у почвы пласта с одновременной посадкой щитового перекрытия. The essence of the technical solution is illustrated by an example of a specific design and drawings. In FIG. 1 shows the position of the support, in which the slider is in the left extreme position, i.e. L> 1 / 2h, and at which coal is broken off at the top of the seam with a simultaneous landing of the base; in FIG. 2 - the position of the lining, in which the slider is in the right extreme position, i.e., L <1 / 2h, and in which the coal is mined at the soil of the formation with the simultaneous landing of the shield cover.

Крепь состоит из отдельных секций, каждая из которых включает в себя щитовое перекрытие 1, на котором укреплены упоры 2 и 3 для ограничения хода ползуна с направляющей 4, в которой установлен ползун 5. Последний шарнирно соединен со стяжкой 6, второй конец которой шарнирно укреплен на объемной опоре 7, размещенной на задней части основания 8. Передняя часть основания 8 шарнирно соединена со щитовым перекрытием 1 опорными стойками 9. The lining consists of separate sections, each of which includes a panel cover 1, on which the stops 2 and 3 are fixed to limit the stroke of the slider with a guide 4 in which the slider 5 is mounted. The latter is pivotally connected to the screed 6, the second end of which is pivotally mounted volumetric support 7, located on the rear of the base 8. The front of the base 8 is pivotally connected to the shield overlap 1 support posts 9.

В начальном положении щитовое перекрытие 1 опирается у кровли пласта на угольный целик. Под основанием 8 по почве пласта имеется свободное пространство. При этом ползун 5 находится в левом крайнем положении. Производят отбойку буровзрывным способом верхней пачки угля по всей длине крепи и посадку щитовой крепи по кровле и почве пласта под воздействием обрушенных пород вслед за отбитым углем. Так как пачка отбитого угля может иметь различную мощность, то и щитовое перекрытие 1 для того, чтобы дойти до контакта с угольным целиком, должно переместиться на различный шаг посадки: там, где разрушилось больше угля - на больший шаг посадки, где меньше - на меньший. За счет этого крепь адаптируется ко вновь образованной линии поверхности забоя. При этом начинает работать ползун 5, установленный с возможностью перемещения по направляющей 4 между упорами 2, 3 для ограничения хода ползуна и шарнирно связанный посредством стяжки 6 с основанием 8. По новому положению ползуна 5 относительно упора 3 для ограничения хода ползуна, ближайшего к почве пласта, определяют расстояние L. Если ползун 5 находится у упора 2 для ограничения хода ползуна, то расстояние L > 1/2h и производят повторную отбойку угля у кровли пласта с одновременной посадкой щитового перекрытия 1. Затем доставочным средством (скреперной установкой) производят транспортирование угля вдоль забоя в углеспускные печи (на фиг. не показаны). Если ползун 5 находится у правого упора для ограничения хода ползуна 3, то расстояние L < 1/2h и производят отбойку угля у почвы пласта с одновременной посадкой основания 8. При этом щитовая крепь перемещается только по почве пласта до контакта основания 8 с угольным массивом. Ползун 5 занимает левое крайнее положение. Отбитый уголь транспортируют в углеспускную печь. Крепь переходит в начальное положение. Цикл работ повторяется. In the initial position, the shield 1 is supported at the top of the formation on a coal pillar. Under the base 8, there is free space in the soil of the formation. In this case, the slider 5 is in the left extreme position. Blasting is carried out by blasting the upper pack of coal along the entire length of the lining and landing the shield lining along the roof and soil of the formation under the influence of collapsed rocks after the broken coal. Since a pack of beaten-out coal can have different capacities, the shield panel 1, in order to reach the contact with the whole coal, must move to a different landing step: where more coal is destroyed - a larger landing step, where less - a smaller . Due to this, the lining adapts to the newly formed face line of the face. In this case, the slider 5 starts to work, installed with the ability to move along the guide 4 between the stops 2, 3 to limit the stroke of the slider and pivotally connected by means of a tie 6 with the base 8. According to the new position of the slide 5 relative to the stop 3 to limit the stroke of the slider closest to the soil of the formation , determine the distance L. If the slider 5 is at the stop 2 to limit the stroke of the slider, then the distance L> 1 / 2h and produce a second breakdown of coal at the top of the formation with a simultaneous landing shield panel 1. Then the delivery means (skr Pernet installation) produce transporting coal along the face in uglespusknye furnace (Fig. not shown). If the slider 5 is at the right stop to limit the stroke of the slider 3, then the distance is L <1 / 2h and the coal is broken off from the soil of the formation with the simultaneous landing of the base 8. Moreover, the shield support moves only along the soil of the formation until the base 8 comes into contact with the coal mass. Slider 5 occupies the left extreme position. Chipped coal is transported to a coal-blast furnace. Lining moves to its initial position. The work cycle is repeated.

Предлагаемый способ управления щитовой крепью не только обеспечивает определение положения щитового перекрытия относительно основания, что повышает безопасность ведения горных работ под крепью, но позволяет в зависимости от взаимного положения щитового перекрытия и основания каждой секции избирательно производить буровзрывные работы, что сокращает продолжительность цикла работ под щитовой крепью. The proposed method of controlling the shield support not only ensures the determination of the position of the shield cover relative to the base, which increases the safety of mining under the support, but allows, depending on the relative position of the shield cover and the base of each section, to selectively perform blasting operations, which reduces the cycle time of work under the shield support .

Claims

The control method of the shield support, including sequentially breaking off the coal, separate landing of the bases and shield ceilings due to bypassing rocks, while the shield ceilings are equipped with guides with sliders and stops installed in them, characterized in that they determine the position of the slide relative to the stop closest to the formation soil, and blast off coal at the top of the formation with landing overlap at L <1 / 2h or blast off at the soil of the bed with landing at L> 1 / 2h, where L is the measured distance from the stop to the slider, m; h - full stroke of the slider, m