RU2179638C1 - System of exploitation of gently dipping seams - Google Patents
System of exploitation of gently dipping seams Download PDFInfo
- Publication number
- RU2179638C1 RU2179638C1 RU2000114618A RU2000114618A RU2179638C1 RU 2179638 C1 RU2179638 C1 RU 2179638C1 RU 2000114618 A RU2000114618 A RU 2000114618A RU 2000114618 A RU2000114618 A RU 2000114618A RU 2179638 C1 RU2179638 C1 RU 2179638C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- roof
- mechanized
- length
- pillars
- coal
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к горному делу и касается способов разработки пологих пластов, обеспечивающих минимальный объем проведения подготовительных выработок, а также безопасное ведение горных работ в очистном забое. The invention relates to mining and relates to methods for the development of shallow formations, providing a minimum amount of preparatory workings, as well as the safe conduct of mining in the face.
Известна система разработки пологих пластов длинными столбами по простиранию, включающая оконтуривание выемочного поля и нарезку столбов подготовительными выработками [1] . При этом, как правило, столбы нарезают длиной 1500-2000 м и шириной по падению 150-200 м. В выемочном поле нарезают до 10 столбов. Часто размер выемочного поля по падению достигает 1500 м. A well-known system for the development of flat formations with long columns along the strike, including the contouring of the excavation field and cutting the columns with preparatory workings [1]. In this case, as a rule, the columns are cut 1500–2000 m long and 150–200 m wide in dip. Up to 10 columns are cut in the excavation field. Often the size of the excavation field in the fall reaches 1500 m.
Таким образом, в выемочном поле проводится, как минимум, 11 выработок, делящих его на столбы. Thus, in the excavation field, at least 11 workings are carried out dividing it into poles.
Размер выемочного поля по падению вытекает из технико-экономических расчетов вскрытия шахтного поля, по простиранию принимают как можно больше с целью снижения объема проведения подготовительных выработок, а ширина столба регламентируется длиной выпускаемых механизированных комплексов. The size of the excavation field for the fall follows from the technical and economic calculations of opening the mine field, along the strike they are taken as much as possible in order to reduce the volume of preparatory workings, and the column width is regulated by the length of the mechanized complexes produced.
Поддержание кровли в очистном забое (ОЗ) производят механизированной крепью, устанавливаемой всплошную в виде секций по ширине столба. Отработку столба осуществляют последовательно по его ширине, параллельно ряду механизированной крепи. Отбойку угля в очистном забое производят обычно комбайном с шириной захвата 0,6-0,8 м, перемещающимся параллельно ряду механизированной крепи. Передвижку осуществляют на ширину захвата комбайна. Maintenance of the roof in the working face (OZ) is carried out by mechanized support, installed continuously in the form of sections along the width of the column. Pillar refinement is carried out sequentially along its width, parallel to the row of mechanized lining. The breaking of coal in the working face is usually carried out by a combine with a working width of 0.6-0.8 m, moving parallel to a row of powered roof supports. The movement is carried out on the width of the harvester.
Основными недостатками известного способа являются: значительный объем проведения подготовительных выработок, связанный с необходимостью деления выемочного поля на столбы; отсутствие взаимосвязи размеров выемочного поля и очистного забоя с геомеханическими характеристиками массива пород и техническими параметрами мехкрепи, что обуславливает ее отказы; низкая безопасность процесса добычи. Передвижка секций крепи на 0,6-0,8 м после каждой стружки комбайна вызывает явление "топтания" кровли - разрушение кровли пласта, что является причиной травматизма в очистном забое от отжима угля, вывалов породы кровли, т.е. процесс разрушения кровли пласта в очистном забое неуправляем. The main disadvantages of this method are: a significant amount of preparatory workings associated with the need to divide the excavation field into columns; the lack of correlation between the dimensions of the excavation field and the face with the geomechanical characteristics of the rock mass and the technical parameters of the mechanical support, which causes its failures; low safety of the mining process. The movement of the roof support sections by 0.6-0.8 m after each shavings of the combine causes the “stamping” of the roof - the destruction of the formation roof, which causes injuries in the working face from the extraction of coal, rock formations of the roof, i.e. the process of destruction of the roof of the reservoir in the face is uncontrollable.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ [2], включающий оконтуривание выемочного поля выработками, выемку угля очистным забоем, поддержание кровли установкой ряда искусственных (механизированных) целиков, последующую их передвижку. Closest to the proposed technical essence and the achieved effect is the method [2], which includes contouring of the excavation field with openings, coal mining with a face, maintenance of the roof by installing a number of artificial (mechanized) pillars, their subsequent movement.
При этом предварительно впереди очистного забоя определяют ширину зоны опорного давления. Крепление кровли осуществляют установкой ряда механизированных целиков параллельно направлению подвигания очистного забоя. Очистной забой последовательно перемещают параллельно фронтальной линии ряда механизированных целиков, которые передвигают вслед за выемкой пласта на 0,6-0,8 м, от выработанного пространства к массиву. Поддержание кровли пласта производят не менее чем на ширину зоны опорного давления и реализуют через длину механизированных целиков. In this case, the width of the reference pressure zone is determined previously in front of the working face. Roof fastening is carried out by installing a number of mechanized pillars in parallel with the direction of movement of the face. The face is sequentially moved parallel to the front line of a number of mechanized pillars, which are moved after the recess of the formation by 0.6-0.8 m, from the worked out space to the massif. Maintenance of the formation roof is carried out no less than the width of the zone of reference pressure and is realized through the length of the mechanized pillars.
На длину забоя (ширину столба) здесь также не накладывают никаких ограничений, связанных с геомеханическими, технологическими и техническими условиями разработки, следовательно, объем проведения подготовительных выработок выемочном поле остается прежним, как в аналоге [1]. Here, no restrictions are imposed on the length of the face (column width) either associated with the geomechanical, technological and technical conditions of development, therefore, the volume of preparatory workings in the excavation field remains the same as in the analogue [1].
В данном решении предполагается достичь повышения безопасности добычи угля путем перераспределения нагрузки пород кровли с краевой части пласта на целики. In this decision, it is planned to achieve an increase in the safety of coal mining by redistributing the load of roofing rocks from the edge of the formation to the pillars.
Однако в способе не устранен негативный фактор "топтания" кровли, т.е. после каждой стружки комбайна необходимо переместить на эту же величину часть механизированного целика. На шаге посадки, например, 10 м кровля испытывает 15-18 циклов "разгрузки - нагрузки". However, the method does not eliminate the negative factor "stamping" of the roof, i.e. after each shaving of the combine, it is necessary to move a portion of the mechanized pillar by the same amount. At the landing step, for example, 10 m, the roof experiences 15-18 cycles of "unloading - loading".
Кроме того, в известном решении высокая безопасность не может быть достигнута вследствие последовательной постепенной подработки консоли пород основной кровли (ОК) на шаге посадки, т.е. во все ухудшающихся геомеханических условиях. По мере приближения размера зоны подработки к шагу посадки увеличивается суммарное смещение пород кровли, возрастает отжим угля и вывалы породы в призабойной зоне, т.е. растет опасность травматизма. In addition, in the known solution, high safety cannot be achieved due to the sequential gradual underworking of the rock console of the main roof (OK) at the landing step, i.e. in all worsening geomechanical conditions. As the size of the part-time zone approaches the step of planting, the total displacement of the roof rocks increases, the extraction of coal and rock outfalls in the bottom-hole zone increase, i.e. increased risk of injury.
Таким образом, в известном способе не достигается геомеханическая взаимосвязь: размеров выемочного столба и очистного забоя, шага передвижки крепи. Это не позволяет обеспечить: снижение удельного объема проведения подготовительных выработок в выемочном поле; управление процессом разрушения кровли в очистном забое; высокую безопасность процесса добычи. Thus, in the known method, a geomechanical relationship is not achieved: the dimensions of the excavation column and the face, the step of moving the lining. This does not allow to ensure: reduction in the specific volume of preparatory workings in the excavation field; management of the process of destruction of the roof in the face; high safety of the mining process.
С другой стороны, известно, что принятый в прототипе геомеханический параметр "ширина зоны опорного давления" не является величиной стабильной и меняется в значительных пределах, что связано с фазой подработки и разрушения консоли основной кровли и другими переменными факторами, а следовательно, не может быть достоверно определен. On the other hand, it is known that the geomechanical parameter "reference pressure zone width" adopted in the prototype is not stable and varies significantly, which is associated with the phase of underworking and destruction of the main roof console and other variable factors, and therefore, cannot be reliably defined.
Линия обрушения пород кровли в известном техническом решении проходит параллельно очистному забою и ряду механизированных целиков со стороны выработанного пространства. Обрушение кровли происходит по всей длине очистного забоя произвольно и неуправляемо, после перемещения механизированных целиков. При частоте снятия одной стружки комбайном в интервале 0,5-1 ч, процесс смещения и разрушение кровли идет непрерывно, так например при размерах блока консоли 10•10•10 м, объемном весе пород 2,7 т/м3 (вес блока 2700 т) и длине лавы 100 м, одновременно в сдвижении находится 270 тыс. тонн пород только основной кровли.The line of collapse of the roof rocks in the known technical solution runs parallel to the mine face and a number of mechanized pillars from the side of the worked out space. The collapse of the roof occurs along the entire length of the working face arbitrarily and uncontrollably, after the movement of mechanized pillars. When the frequency of removal of one chip by the combine in the range of 0.5-1 h, the process of displacement and destruction of the roof is continuous, for example, when the dimensions of the console block are 10 • 10 • 10 m, the volumetric weight of the rocks is 2.7 t / m 3 (block weight 2700 t) and the length of the lava is 100 m, at the same time 270 thousand tons of rocks of only the main roof are in displacement.
Одним из главных недостатков данного технического решения является нереальность его осуществления, т.к. оно изначально предполагает возможность избежать изменений напряженного состояния массива в зоне техногенного воздействия путем приравнивания ширины зоны опорного давления ширине зоны поддержания кровли пласта, т. е. длине механизированных целиков. Утверждение о нереальности основано на следующих аксиомах:
- смещения (разрушение) кровли происходят впереди очистного забоя, в 2-5 м от кромки пласта, при техногенном нарушении равновесия массива в процессе отбойки угля;
- опорное давление формируется нависающими консолями неразрушенных пород кровли от пласта до поверхности и компенсация этих величин крепью нереальна.One of the main disadvantages of this technical solution is the unreality of its implementation, because it initially implies the possibility of avoiding changes in the stress state of the massif in the area of technogenic impact by equating the width of the zone of reference pressure to the width of the zone of maintaining the formation roof, i.e., the length of the mechanized pillars. The statement of unreality is based on the following axioms:
- displacements (destruction) of the roof occur in front of the face, 2-5 m from the edge of the formation, in case of technogenic disturbance of the mass balance in the process of breaking coal;
- supporting pressure is formed by overhanging consoles of undamaged rocks of the roof from the formation to the surface and the compensation of these values with the support is unrealistic.
Следовательно, увеличение ширины зоны поддержания кровли свыше одного шага посадки основной кровли экономически нецелесообразно и опасно. Therefore, increasing the width of the roof support zone over one step of landing the main roof is economically inexpedient and dangerous.
Целью предлагаемого изобретения является сокращение объема проведения подготовительных выработок в выемочном поле и, следовательно, снижение себестоимости добычи угля, а также повышение безопасности работ путем выбора параметров выемочного поля и очистного забоя, исходя из геомеханических геотехнических и технологических условий. The aim of the invention is to reduce the volume of preparatory workings in a mining field and, therefore, reducing the cost of coal mining, as well as improving the safety of work by selecting the parameters of the mining field and face, based on geomechanical geotechnical and technological conditions.
Поставленная цель достигается тем, что в способе, включающем оконтуривание выемочного поля выработками, выемку угля очистным забоем, поддержание кровли установкой ряда механизированных целиков, последующую их передвижку, выемку угля ведут между параллельными выработками, оконтуривающими выемочное поле, узкими полосами, длину которых перед оконтуриванием определяют по формуле
L≤[U]•Vо.з./Vкр. (м);
где L - длина узкой полосы, м;
[U] - допустимая податливость мехкрепи по условиям эксплуатации, мм;
Vо.з. - скорость подвигания очистного забоя, м/сут;
Vкр. - скорость опускания кровли, мм/сут,
а ширину узкой полосы принимают равной шагу посадки основной кровли, при этом очистной забой перемещают ортогонально ряду механизированных целиков, устанавливаемых по длине узкой полосы, причем длину каждого целика и шаг его передвижки берут также равными шагу посадки основной кровли.This goal is achieved by the fact that in the method, including contouring of the excavation field with openings, coal mining with a face, maintenance of the roof by installing a number of mechanized pillars, their subsequent movement, coal excavation between the parallel workings that contour the excavation field, narrow strips, the length of which is determined before contouring according to the formula
L≤ [U] • V o.z. / V cr. (m);
where L is the length of the narrow strip, m;
[U] - permissible flexibility of mechanical support according to operating conditions, mm;
V o.z. - speed of movement of the working face, m / day;
V cr. - roof lowering rate, mm / day,
and the width of the narrow strip is taken equal to the step of landing the main roof, while the working face is moved orthogonally to a series of mechanized pillars installed along the length of the narrow strip, the length of each pillar and the step of its movement are also taken equal to the step of landing of the main roof.
Длина узкой полосы (расстояние между параллельными оконтуривающими выработками) определяется из приведенного выше выражения. Его физический смысл заключен в условии равенства времени выемки узкой полосы и времени, за которое кровля очистного забоя смещается на величину допустимой податливости мехкрепи (техническая характеристика). The length of a narrow strip (the distance between parallel contouring workings) is determined from the above expression. Its physical meaning lies in the condition of equality of the time of excavation of a narrow strip and the time for which the roof of the working face is shifted by the amount of permissible flexibility of the mechanical support (technical specification).
Геомеханические параметры: шаг посадки основной кровли, величину опускания и скорость опускания кровли определяют с помощью известных методов исследования. Технологический параметр - скорость подвигания очистного забоя, принимают исходя из необходимого уровня добычи угля. Geomechanical parameters: the pitch of the landing of the main roof, the amount of lowering and the rate of lowering of the roof is determined using known research methods. The technological parameter is the speed of movement of the face, taken based on the required level of coal production.
При сравнении заявленного технического решения с прототипом установлены следующие отличительные признаки: выемку угля в поле ведут между оконтуривающими выработками узкими полосами, длину которых определяют из выражения
L ≤ [U]•Vо.з./Vкр. (м);
т. е. расстояние между наклонными выработками (размер панели, этажа по простиранию) равно длине узкой полосы и связывается с геомеаническими параметрами массива Vкр., технологическими Vо.з. и техническими [U] параметрами способа разработки. Ширину узкой полосы, длину механизированного целика берут равными шагу посадки основной кровли.When comparing the claimed technical solution with the prototype, the following distinctive features were established: coal is mined in the field between the contouring workings in narrow strips, the length of which is determined from the expression
L ≤ [U] • V r.p. / V cr. (m);
i.e., the distance between the inclined workings (the size of the panel, the floor along the strike) is equal to the length of the narrow strip and is associated with the geomeanical parameters of the array V cr. , technological V o.z. and technical [U] parameters of the development method. The width of the narrow strip, the length of the mechanized pillar is taken equal to the pitch of the landing of the main roof.
Таким образом, заявленное техническое решение соответствует критерию "существенные отличия". Thus, the claimed technical solution meets the criterion of "significant differences".
При сравнении заявленного способа с другими техническими решениями в исследуемой и смежных областях техники отличительные признаки не выявлены, что позволяет сделать вывод о соответствии заявленного технического решения критерию "новизны". When comparing the claimed method with other technical solutions in the studied and related fields of technology, distinctive features were not identified, which allows us to conclude that the claimed technical solution meets the criterion of "novelty."
Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежами. The essence of the proposed technical solution is illustrated by drawings.
На фиг. 1 показана схема отработки пологих пластов узкими полосами, где 1 - 4 - выработки, оконтуривающие выемочное поле, 5 - очистной забой, 6 - выемочный агрегат, 7 - механизированные целики, 8 - анкерная крепь, 9 - передвижчик крепи; L - размер выемочного поля по простиранию, В - размер поля по падению. In FIG. 1 shows a diagram of the development of shallow seams in narrow stripes, where 1 - 4 are the workings that outline the excavation field, 5 is the working face, 6 is the excavation unit, 7 are the pillars, 8 are anchor support, 9 is the support carrier; L is the size of the excavation field along the strike, B is the size of the field along the dip.
На фиг. 2 представлена схема разработки выемочного поля известным способом (прототип), где 1 - 4 - подготовительные выработки, оконтуривающие выемочное поле; 5, 6 - выработки, оконтуривающие выемочный столб; 7 - очистной забой; 8 - механизированные целики; 9 - выемочный агрегат; L - размер выемочного поля по простиранию; В - размер выемочного поля по падению. In FIG. 2 presents a diagram of the development of the excavation field in a known manner (prototype), where 1 - 4 - preparatory workings that outline the excavation field; 5, 6 - workings that outline the excavation column; 7 - treatment face; 8 - mechanized pillars; 9 - excavation unit; L is the size of the excavation field along the strike; In - the size of the excavation field in the fall.
Предлагаемый способ разработки иллюстрируется следующим примером. Перед оконтуриванием выемочного поля предварительно определяют параметры геомеханические (шаг посадки основной кровли, размеры и вес блоков на шаге посадки, величину опускания и скорость опускания кровли), технические (допустимая податливость крепи), технологические (скорость подвигания очистного забоя). Затем рассчитывают длину узкой полосы по формуле
L ≤ [U]•Vо.з./Vкр. (м);
где L - длина узкой полосы, м;
[U] - допустимая податливость мехкрепи по условиям эксплуатации, мм;
Vо.з. - скорость подвигания очистного забоя, м/сут;
Vкр. - скорость опускания кровли, мм/сут.The proposed development method is illustrated by the following example. Before contouring the excavation field, the geomechanical parameters are preliminarily determined (the step of landing the main roof, the sizes and weight of blocks at the step of landing, the amount of lowering and the speed of lowering the roof), technical (allowable support lining), technological (speed of movement of the face). Then calculate the length of the narrow strip according to the formula
L ≤ [U] • V r.p. / V cr. (m);
where L is the length of the narrow strip, m;
[U] - permissible flexibility of mechanical support according to operating conditions, mm;
V o.z. - speed of movement of the working face, m / day;
V cr. - roof lowering rate, mm / day.
Размер выемочного поля "В" определяют из известных технико-экономических расчетов или ими задаются, исходя из горно-геологических условий. The size of the excavation field "B" is determined from known technical and economic calculations, or they are set based on mining and geological conditions.
Шаг посадки основной кровли, среднюю скорость смещений пород кровли определяют известными способами. Положим, что он равен 10-12 м, а скорость смещения V= 10 мм/сут, допустимая податливость крепи по условиям эксплуатации [U] =100 мм. Скорость подвигания очистного забоя принимают исходя из условий обеспечения необходимого объема добычи и технических возможностей выемочного агрегата, положим ее равной V=100 м/сут. The landing step of the main roof, the average displacement rate of the roof rocks is determined by known methods. Suppose that it is 10-12 m, and the displacement speed V = 10 mm / day, the permissible support lining according to operating conditions [U] = 100 mm. The speed of the face movement is taken based on the conditions for ensuring the required production volume and technical capabilities of the extraction unit, we set it equal to V = 100 m / day.
В этом случае длина узкой полосы L оптимальном варианте составит
L = 100(мм) • (100(м/сут)/10(мм/сут) = 1000 м;
После чего проходят выработки 3, 4 (фиг. 1), расстояние между которыми равно длине узкой полосы - 1000 м, устанавливают ряд механизированных целиков 7. Схему расстановки механизированных целиков по длине узкой полосы принимают по следующим условиям:
b = a/2; R = P/2;
где b - расстояние между смежными целиками;
а - минимальный размер блока основной кровли по длине ряда целиков, м;
R - несущая способность одного целика;
Р - вес одного блока консоли пород основной кровли.In this case, the length of the narrow strip L is optimally
L = 100 (mm) • (100 (m / day) / 10 (mm / day) = 1000 m;
After that, workings 3, 4 (Fig. 1) pass, the distance between which is equal to the length of the narrow strip - 1000 m, a number of mechanized pillars are installed 7. The arrangement of mechanized pillars along the length of the narrow strip is taken according to the following conditions:
b = a / 2; R is P / 2;
where b is the distance between adjacent pillars;
a - the minimum block size of the main roof along the length of a row of pillars, m;
R is the bearing capacity of one pillar;
P is the weight of one block of the console rocks of the main roof.
Физический смысл этого условия заложен в необходимости размещения под каждым блоком основной кровли как минимум двух механизированных целиков по силовым и геометрическим параметрам. The physical meaning of this condition lies in the need to place at least two mechanized pillars under power and geometric parameters under each block of the main roof.
При этом длину механизированных целиков 7 берут равной шагу посадки основной кровли - 10 м. Очистной забой 5 размещают по ширине узкой полосы, которую принимают также равной шагу посадки основной кровли - 10 м (т.е. длина очистного забоя равна 10 м), который перемещают ортогонально ряду механизированных целиков, этим приемом формируется дополнительная линия опоры консоли основной кровли - по ширине узкой полосы (длине очистного забоя). In this case, the length of the mechanized pillars 7 is taken equal to the step of landing of the main roof - 10 m. The working face 5 is placed along the width of a narrow strip, which is also taken equal to the step of landing of the main roof - 10 m (i.e., the length of the working face is 10 m), which move orthogonally to a series of mechanized pillars, this technique forms an additional support line for the console of the main roof - along the width of a narrow strip (length of the working face).
Таким образом, в данном решении подрабатываемый очистным забоем блок консоли основной кровли удерживается в массиве по двум его сторонам, тогда как в сравниваемом варианте он закреплен в массиве только по одной стороне. Thus, in this solution, the main roof console block worked out by the slaughter is kept in the array on its two sides, while in the compared version it is fixed in the array on only one side.
Выемку угля в очистном забое 5 производят выемочным агрегатом 6. При наличии слабых пород в непосредственной кровле осуществляют временное крепление выработанного пространства анкерной крепью 8. Передвижку механизированных целиков 7 осуществляют сразу на шаг посадки основной кровли (т.е. на всю длину очистного забоя 10 м) автономным передвижчиком крепи, который перемещается по длине узкой полосы по мере необходимости. Величину отставания передвижки целиков от очистного забоя 5 связывают с устойчивостью непосредственной кровли, размерами блоков основной кровли, а также с условиями посадки основной кровли. The extraction of coal in the working face 5 is carried out by the extraction unit 6. In the presence of weak rocks in the immediate roof, the worked-out space is temporarily fastened with an anchor support 8. The mechanized pillars 7 are moved immediately to the landing step of the main roof (i.e., for the entire length of the working face 10 m ) an autonomous bolt carrier that moves along the length of a narrow strip as necessary. The lag of the movement of pillars from the stope 5 is associated with the stability of the immediate roof, the size of the blocks of the main roof, and also with the landing conditions of the main roof.
Уменьшение длины очистного забоя на порядок открывает возможность автоматизировать процесс отбойки, а взаимосвязь шага посадки основной кровли с длиной очистного забоя, шагом передвижки в сочетании с несущей способностью механизированного целика соразмерной весу блока консоли основной кровли позволит устранить опасные проявления горного давления в зоне максимального скопления людей - в очистном забое и вынести зону обрушения пород в безопасное место, т.е. посадка кровли в данном варианте может осуществляться в необходимом месте и в заданное время - процесс становится управляемым и контролируемым во времени и пространстве, а следовательно, безопасным. Reducing the length of the working face by an order of magnitude opens up the possibility of automating the blasting process, and the relationship between the step of landing the main roof and the length of the working face, the step of moving in combination with the bearing capacity of the mechanized pillar commensurate with the weight of the console block of the main roof will eliminate dangerous manifestations of rock pressure in the zone of maximum crowding in the working face and move the rock caving zone to a safe place, i.e. the roof landing in this embodiment can be carried out in the right place and at the specified time - the process becomes controllable and controlled in time and space, and therefore safe.
Целью введенной зависимости: выбора длины узкой полосы от скорости опускания кровли и скорости перемещения линии очистного забоя, является условие ограничения времени поддержания блока консоли основной кровли между смежными передвижками механизированного целика, не доходя до полного исчерпания податливости. The purpose of the introduced dependence: the choice of the length of a narrow strip on the speed of lowering the roof and the speed of movement of the face line, is a condition for limiting the time of maintaining the cantilever block of the main roof between adjacent movements of the mechanized pillar, without reaching the exhaustion of compliance.
Сочетание и взаимосвязь параметров, приемов и операций в данном техническом решении позволяют получить новый технический эффект - в выемочном поле отпадает необходимость деления его на выемочные столбы. The combination and interconnection of parameters, techniques and operations in this technical solution allows you to get a new technical effect - in the extraction field there is no need to divide it into extraction columns.
Приведенная последовательность приемов и операций, а также адаптивная взаимосвязь параметров элементной базы системы разработки и геомеханики позволяют получить новые технологические и социально-экономические результаты. The given sequence of techniques and operations, as well as the adaptive relationship between the parameters of the elemental base of the development system and geomechanics allow us to obtain new technological and socio-economic results.
Для удобства сравнения с прототипом (фиг. 2), размеры выемочного поля L и В принимают равными этим же параметрам на фиг. 1, оконтуривают выемочное поле выработками 1 - 4, затем выемочный столб выработками 5, 6. По ширине столба 3 устанавливают ряд механизированных целиков 8. Отработку каждого столба производят длинным очистным забоем по ширине столба 150-200 м параллельно ряду механизированных целиков. Выемку угля в очистном забое производят выемочным агрегатом 9, скорость подвигания линии очистного забоя в этом случае составляет 5-15 м/сут. Передвижку механизированных целиков производят по 1-2 секции после каждой стружки, т.е. сохраняется негативное явление "топтания" пород кровли, которое инициирует ее интенсивное разрушение, а следовательно, повышает опасность вывалов, отжимов, внезапных обрушений. For convenience of comparison with the prototype (FIG. 2), the dimensions of the excavation field L and B are taken equal to the same parameters in FIG. 1, the excavation field is delineated by workings 1 to 4, then the excavation column by workings 5, 6. A row of mechanized pillars 8 is installed along the width of column 3. Each column is worked off by a long working face along the column width of 150-200 m parallel to the row of mechanized pillars. The extraction of coal in the working face is carried out by the extraction unit 9, the speed of movement of the face of the working face in this case is 5-15 m / day. The movement of mechanized pillars is carried out in 1-2 sections after each chip, i.e. the negative phenomenon of “stamping” of the roof rocks is preserved, which initiates its intensive destruction, and, therefore, increases the risk of collapse, wringing, and sudden collapse.
Предлагаемое техническое решение обеспечивает повышение безопасности ведения горных работ по сравнению с известным способом:
- за счет ортогонального перемещения линии ОЗ относительно ряда механизированных целиков и уменьшения длины ОЗ с 150 м (прототип) до 10 м, формирования новой дополнительной линии опоры блока консоли ОК на вмещающий массив, что одновременно с повышением скорости подвигания ОЗ с 5-15 м/сут (прототип) до 100 м/сут и более, уменьшает смещения и разрушение пород кровли в зоне максимального присутствия людей, а также обеспечивает надежное удержание блока по двум другим его сторонам с помощью механизированных целиков;
- зона обрушения пород кровли выносится за пределы зоны максимального присутствия людей, причем этот параметр становится регулируемым во времени и пространстве;
- устраняет явление "топтания" кровли, т.к. передвижка производится сразу на шаг посадки ОК, причем время между передвижками увеличивается до 10 суток, т. е. передвижка механизированных целиков производится в 15-18 раз реже, чем в известном способе.The proposed solution provides increased safety of mining operations in comparison with the known method:
- due to the orthogonal movement of the OZ line relative to the number of mechanized pillars and the reduction of the OZ length from 150 m (prototype) to 10 m, the formation of a new additional support line for the OK console block to the enclosing array, which at the same time increases the speed of the OZ movement from 5-15 m / day (prototype) to 100 m / day or more, reduces the displacement and destruction of the roof rocks in the zone of the maximum presence of people, and also provides reliable retention of the block on its two other sides with the help of mechanized pillars;
- the collapse zone of the roof rocks is taken out of the zone of the maximum presence of people, and this parameter becomes adjustable in time and space;
- eliminates the phenomenon of "stamping" of the roof, because the movement is carried out immediately to the OK landing step, and the time between the movements increases to 10 days, i.e., the movement of mechanized pillars is carried out 15-18 times less than in the known method.
Предлагаемое техническое решение обеспечивает следующие технологические преимущества:
- позволяет применить новую добычную технику с высокой производительностью за счет снятия ограничений на размеры;
- позволяет предельно упростить конструкцию крепей, например убираются центральные маслопроводы, часть гидравлики - передвижка секций осуществляется автономным передвижчиком;
- позволяет применить новый способ транспортирования угля из очистного забоя, например появляется возможность применить самоходные вагонетки;
- позволяет разобщить во времени и пространстве процессы добычи угля, крепления и посадки кровли;
- позволяет сократить объем проведения подготовительных выработок;
- позволяет упростить технологию перехода ОЗ нарушенных участков пласта, за счет резкого уменьшения длины ОЗ.The proposed technical solution provides the following technological advantages:
- allows you to apply new mining equipment with high performance by removing size restrictions;
- allows you to extremely simplify the design of the supports, for example, central oil pipelines are removed, part of the hydraulics - sections are moved by an autonomous conveyor;
- allows you to apply a new method of transporting coal from the face, for example, it becomes possible to use self-propelled trolleys;
- allows you to separate in time and space the processes of coal mining, fastening and landing of the roof;
- allows to reduce the volume of preparatory workings;
- allows you to simplify the technology of the transition OZ disturbed areas of the reservoir, due to a sharp decrease in the length of the OZ.
Предлагаемое техническое решение обеспечивает экономические преимущества:
- резкое снижение затрат на проведение подготовительных выработок за счет сокращения объема проведения;
- сокращение потерь угля в выемочном поле;
- повышение рентабельности шахты в целом.The proposed technical solution provides economic benefits:
- a sharp reduction in the cost of preparatory workings by reducing the volume of the conduct;
- reduction of coal losses in the extraction field;
- increase the profitability of the mine as a whole.
Источники информации:
1. С.Д. Сонин и др. "Подземная разработка пластовых месторождений", М., 1961, с. 310-356.Sources of information:
1. S.D. Sonin and others. "Underground development of reservoir deposits", M., 1961, p. 310-356.
2. Патент РФ 1578337, опубл. бюлл. 26, 1990, МКИ Е 21 С 41/16. 2. RF patent 1578337, publ. bull. 26, 1990, MKI E 21 C 41/16.
Claims (1)
L≤[U] •Vо.з./Vкр., м,
где L - длина узкой полосы, м;
[U] - допустимая податливость механизированного целика по условиям эксплуатации, мм;
Vо.з. - скорость подвигания очистного забоя, м/сут;
Vкр. - скорость опускания кровли в очистном забое, мм/сут,
а ширину узкой полосы принимают равной шагу посадки основной кровли, при этом очистной забой перемещают ортогонально ряду механизированных целиков, устанавливаемых по всей длине узкой полосы, причем длину каждого механизированного целика и шаг его передвижки берут также равными шагу посадки основной кровли.The system for the development of shallow seams, including contouring of the excavation field with openings, mining of coal with a face, maintaining the roof by installing a number of mechanized pillars, their subsequent movement, characterized in that the mining of coal is carried out between parallel mineings by narrow strips, the length of which before contouring is determined by the formula
L≤ [U] • V o.z. / V cr. , m
where L is the length of the narrow strip, m;
[U] - permissible compliance of the mechanized pillar according to operating conditions, mm;
V o.z. - speed of movement of the working face, m / day;
V cr. - the rate of lowering of the roof in the face, mm / day,
and the width of the narrow strip is taken equal to the step of landing the main roof, while the working face is moved orthogonally to the row of mechanized pillars installed along the entire length of the narrow strip, the length of each mechanized pillar and the step of its movement are also taken equal to the step of landing of the main roof.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000114618A RU2179638C1 (en) | 2000-06-08 | 2000-06-08 | System of exploitation of gently dipping seams |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000114618A RU2179638C1 (en) | 2000-06-08 | 2000-06-08 | System of exploitation of gently dipping seams |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2179638C1 true RU2179638C1 (en) | 2002-02-20 |
Family
ID=20235935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000114618A RU2179638C1 (en) | 2000-06-08 | 2000-06-08 | System of exploitation of gently dipping seams |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2179638C1 (en) |
-
2000
- 2000-06-08 RU RU2000114618A patent/RU2179638C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ПОПОВ Г.Н. и др. Технология и техника подземной разработки рудных месторождений осадочного происхождения. - М.: Недра, 1963, с.137-139. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102635356B (en) | Medium-length hole mining method in multiple blasting free faces of high dipping thin veins | |
| Dryzhenko et al. | Open pit mining technology of steeply dipping mineral occurences by steeply inclined sublayers | |
| CN106761912B (en) | It is a kind of be suitable for unstable formation efficiently on to route slicing and filling mining methods | |
| CN105626071B (en) | Mining method for gently inclined thin ore body | |
| CN104989404A (en) | Diagonal ore-break-down medium-length hole mining method for steeply-inclined thin vein ore body | |
| CN104453899A (en) | Safety recovery method of island working surface under complicated condition | |
| CN104912557A (en) | High-efficiency thin coal seam complete-set coal mining equipment and coal mining method | |
| CN1982649A (en) | Mining method | |
| CN106640080B (en) | Under a kind of deep high stress environment mining methods are arranged from steady gallery shape stope | |
| CN103726848B (en) | Be applicable to the mining methods of recovery of gentle-inclined/inclthin thin ore body | |
| CN107939402A (en) | The mining methods of firm inclined thick ore body more than a kind of back production ore-rock is medium | |
| CN105240016A (en) | Filling mining method with gentle-dip lamellar jade ore block cutting and strip dragging | |
| US4878712A (en) | Hydraulic method of mining coal | |
| RU2179638C1 (en) | System of exploitation of gently dipping seams | |
| CN108952722A (en) | Sectional open-field method suitable for mining stable and thick ore body of gently inclined surrounding rock | |
| CN110005412B (en) | Mining method for stoping inclined extremely-thin ore vein | |
| RU2224107C1 (en) | Process of opencast-underground mining of mineral resources | |
| RU2180040C1 (en) | System of working of gently dipping coal seams | |
| RU2809861C1 (en) | Method of mining ore bodies | |
| RU2757883C1 (en) | Method for underground mining of steeply dipping thick ore bodies | |
| RU2563895C1 (en) | Method of open and underground mining of series of semi-steep coal layers | |
| RU2224890C1 (en) | Method for extracting sloping or slanted shock-hazardous layers | |
| RU2187644C2 (en) | Method of mining of flat coal seam | |
| RU2290510C1 (en) | Open underground method for extracting formations of mineral resources | |
| US2896929A (en) | Method of driving rock excavations |