RU2188949C1

RU2188949C1 - Method of protecting development workings in winning of coal seams

Info

Publication number: RU2188949C1
Application number: RU2001117090/03A
Authority: RU
Inventors: Г.В. Овчаренко
Original assignee: Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова (Технический университет)
Priority date: 2001-06-18
Filing date: 2001-06-18
Publication date: 2002-09-10

Abstract

FIELD: mining industry. SUBSTANCE: method of protection of development workings in mining of coal seams by long-pillar method with use of belt heading of one pillar as airway for removable pillar, includes location in belt heading of pneumatic balloons after advance of breakage face, withdrawal of pneumatic balloons after stabilization of rock displacement. Simultaneously with driving of belt heading, berm is made over its entire length for stope step with spacing of pneumatic balloons and supply of compressed air to them. Support frames of belt heading are installed in line with gaps between pneumatic balloons. When removable pillar is extracted in backward direction, pneumatic balloon the nearest to face support is released and withdrawn to belt heading, and U-shaped supports are laid on seam floor behind the face support, and pneumatic balloons are located in U-shaped support, and compressed air is supplied to inflate pneumatic balloon between roof and floor of seam. After displacement of U-shaped support under effect of rock pressure and their walls contacting seam floor, pneumatic balloons are released with withdrawn to belt heading. Distance L between frames of belt heading support is selected from relationship. EFFECT: improved protection of belt heading and reduced expenditures for its maintenance. 4 dwg

Description

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для охраны подготовительных выработок. The invention relates to the mining industry and can be used to protect preparatory workings.

Известен способ крепления кровли, включающий последовательную установку разгрузочных пневмокостров из нескольких баллонов в призабойном пространстве на границе с выемочным штреком, с завальной стороны за крепью лавы вслед за передвижкой последней, наполнение их сжатым воздухом и их извлечение, причем перед установкой пневмокостров впереди крайних секций крепи лавы вынимается ниша, которая закрепляется консольными верхняками с опиранием их на гидростойки и перекрытия крайних секций крепи лавы, после передвижки крепи лавы часть гидростоек удаляют, при установке пневмокостров на их средние баллоны одевают хомуты, под пневмокостры вкладывают отрезки гибкой ленты, составляя один ее конец со стороны выемочного штрека и охватывая средней частью ленты со стороны штрека средний баллон с хомутом, а с противоположной стороны - нижний и верхний баллоны, и заводят другой конец ленты между верхним баллоном и верхняками, при этом разгрузку пневмобаллонов осуществляют частичным выпуском воздуха из баллонов, а извлекают пневмокостры за хомуты и средние части лент [А.С. 1470959, М.Кл Е 21 С 41/04, Е 21 D 23/00, БИ 13, 1989]. A known method of securing the roof, including the sequential installation of unloading pneumocostra of several cylinders in the bottomhole space at the border with the excavation drift, from the obstructed side behind the lava support after moving the latter, filling them with compressed air and removing them, and before installing the pneumocostra in front of the extreme sections of the lava support a niche is removed, which is fixed by cantilever tops with their support on hydrostands and overlapping of the extreme sections of the lava support, after moving the lava support part of the hydro the racks are removed, when installing the pneumocostra, clamps are put on their middle cylinders, segments of the flexible tape are put under the pneumocostra, making one of its ends on the side of the excavation drift and covering the middle cylinder with the clamp on the drift side and the lower and upper cylinders on the opposite side , and wind the other end of the tape between the upper cylinder and the upper parts, while unloading the pneumatic cylinders by partially releasing air from the cylinders, and remove the pneumocostra for clamps and middle parts of the tapes [A.S. 1470959, M. Cl E 21 C 41/04, E 21 D 23/00, BI 13, 1989].

Недостатком указанного способа является установка пневмобаллонов вслед за проходом очистного забоя, а то время как при проходке подготовительной выработки значительной длины проходит достаточно много времени, что ухудшает ее состояние на момент отработки выемочного столба. The disadvantage of this method is the installation of pneumocylinders after the passage of the face, and while driving the preparatory workings of considerable length, a lot of time passes, which worsens its condition at the time of mining the extraction column.

Известен способ охраны подготовительных выработок при разработке угольных пластов длинными столбами с использованием конвейерной выработки одного столба в качестве вентиляционной для смежного столба, включающий размещение двух рядов пневмобаллонов вслед за проходом очистного забоя, и после отработки выемочного столба и стабилизации смещения горных пород, извлечение одного ряда пневмобаллонов, примыкающего к массиву угля смежного выемочного столба, и по мере отработки смежного столба вслед за проходом очистного забоя извлечение второго ряда пневмобаллонов из указанной выработки и погашение ее [А.С. 619652, М.Кл Н 21 С 41/04, БИ 30, 1978], принятый за прототип. A known method of protecting preparatory workings in the development of coal seams with long columns using conveyor production of one column as a ventilation for an adjacent column, including the placement of two rows of pneumocylinders after the passage of the face, and after working out the excavation column and stabilize the displacement of rocks, removing one row of pneumocylinders adjacent to the coal mass of the adjacent extraction column, and as the adjacent column is mined, following the passage of the face, extraction of w cerned number of bellows from said formulation and its redemption [A. 619652, M. Cl N 21 C 41/04, BI 30, 1978], adopted as a prototype.

Недостатком указанною способа является установка пневмобаллонов вслед за проходом очистного забоя, в то время как при проходке подготовительной выработки значительной длины проходит достаточно много времени, что ухудшает ее состояние на момент отработки выемочного столба. К тому же установка одних только пневмобаллонов не создает опоры (значительной жесткости) для консоли обрушающихся пород, что приводит к повышению затрат на поддержание подготовительных выработок. The disadvantage of this method is the installation of pneumocylinders after the passage of the working face, while a significant amount of time elapses when driving a preparatory mine of considerable length, which worsens its condition at the time of mining the mining column. In addition, the installation of pneumocylinders alone does not create support (significant rigidity) for the console of collapsing rocks, which leads to an increase in the cost of maintaining preparatory workings.

Задачей является улучшение охраны подготовительных выработок и снижение затрат на их поддержание при их повторном использовании. The objective is to improve the protection of preparatory workings and reduce the cost of maintaining them during their reuse.

Задача решается тем, что в способе охраны подготовительных выработок при разработке угольных пластов длинными столбами с использованием конвейерной выработки одного столба в качестве вентиляционной для смежного столба, в конвейерной выработке вслед за проходом очистного забоя размешают пневмобаллоны, а после стабилизации смещения горных пород пневмобаллоны извлекают, и одновременно с проведением конвейерной выработки на всей ее длине проходят берму на шаг заходки с укладкой в нее пневмобаллонов с зазором между ними и подачей в них сжатого воздуха, при этом рамы крепи конвейерной выработки устанавливают в створе с зазорами между пневмобаллонов, а при отработке выемочного столба в обратном направлении ближний к крепи очистного забоя пневмобаллон разгружают и извлекают в конвейерную выработку, а за крепью очистного забоя укладывают на почву пласта П-образные опоры, размешают в них пневмобаллоны и подают в них сжатый воздух, распирая опоры между кровлей и почвой пласта, а после смешения опор под действием горного давления и соприкосновения стенок П-образных опор с почвой пласта пневмобаллоны разгружают и извлекают в конвейерную выработку, при этом расстояние L между рамами крепи конвейерной выработки выбирают из соотношения
L=d+b+2t, м,
где d - толщина стоек крепи конвейерной выработки, м;
b - ширина пневмобаллона, м;
t - толщина стенок П-образных опор, м.The problem is solved in that in the method of protecting the preparatory workings when developing coal seams with long columns using the conveyor working of one column as a ventilation for the adjacent pillar, in the conveyor working out after the face of the working face, pneumatic cylinders are mixed, and after stabilization of the rock displacement, the pneumatic cylinders are removed, and at the same time as carrying out conveyor workings, a berm is passed along its entire length at the approaching step with the installation of pneumatic cylinders with a gap between them and supplying them with of air, while the frames of the conveyor mine support are installed in alignment with the gaps between the pneumocylinders, and when the extraction column is worked out in the opposite direction, the pneumocylinder, which is closest to the casing support, is unloaded and removed into the conveyor production, and behind the casing support, the U-shaped ones are laid on the soil of the formation supports, place pneumatic cylinders in them and supply compressed air to them, bursting the supports between the roof and the soil of the formation, and after mixing the supports under the influence of rock pressure and the contact of the walls of the U-shaped supports from the soil of the stratum, pneumatic cylinders are unloaded and removed into the conveyor mine, the distance L between the frames of the lining of the conveyor mine is selected from the ratio
L = d + b + 2t, m,
where d is the thickness of the racks of the lining conveyor output, m;
b - the width of the air spring, m;
t is the wall thickness of the U-shaped supports, m

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 показано сечение конвейерной выработки и схема размещение пневмобаллонов в берме при ее проходке, на фиг. 2 - схема сопряжения очистного забоя с конвейерной выработкой при отработке выемочного столба обратным ходом, на фиг.3 - сечение П-образной опоры, распертой между боковыми породами пневмобаллонной крепью, на фиг.4 - сечение П-образной опоры за механизированной крепью очистного забоя после смещения опор под действием горного давления и соприкосновения стенок П-образных опор с почвой пласта и извлечения из нее пневмобаллонной крепи. The invention is illustrated by drawings, where in Fig.1 shows a cross section of the conveyor production and the layout of the pneumocylinders in the berm during its sinking, in Fig. 2 is a diagram of the interface of the working face with conveyor production during mining of the excavation column in reverse; FIG. 3 is a section of a U-shaped support strung between the side rocks by a pneumatic balloon support; FIG. 4 is a section of a U-shaped support behind a mechanized support of a working face after displacement of supports under the influence of rock pressure and contact of the walls of the U-shaped supports with the soil of the formation and extraction of the pneumatic balloon support from it.

На фиг. 1-3 представлено: 1-конвейерная выработка, 2-берма, 3-пневмобаллоны, 4-рамы крепи конвейерной выработки, 5-зазор между пневмобаллонами, 6-головка забойного конвейера, 7-очистной забой, 8-механизированная крепь очистного забоя, 9-выработанное пространство очистного забоя, 10-П-образные опоры. In FIG. 1-3 presents: 1-conveyor working out, 2-berm, 3-pneumatic cylinders, 4-frames supporting conveyor working out, 5-gap between pneumatic cylinders, 6-head of the face conveyor, 7-face, 8-mechanized support of the working face, 9 -developed face space, 10-U-shaped supports.

При проходке конвейерной выработки 1 (фиг.1) одновременно проходят берму 2, в которой размещают пневмобаллоны 3, причем пневмобаллоны размещают между собой с зазором, а рамы 4 крепи конвейерной выработки 1 (фиг.2) устанавливают в створе зазоров 5 между пневмобаллонами, при этом расстояние L между рамами крепи конвейерной выработки принимают из соотношения
L=d+b+2t, м,
где d - толщина стоек крепи конвейерной выработки, м;
b - ширина пневмобаллона, м;
t - толщина стенок П-образных опор, м.When driving conveyor workings 1 (Fig. 1), a berm 2 is simultaneously passed, in which pneumocylinders 3 are placed, and pneumocylinders are placed with each other with a gap, and the frames 4 of the supports for conveyor workings 1 (Fig. 2) are installed in the alignment of the gaps 5 between the pneumocylinders, this distance L between the frames of the lining conveyor workings is taken from the ratio
L = d + b + 2t, m,
where d is the thickness of the racks of the lining conveyor output, m;
b - the width of the air spring, m;
t is the wall thickness of the U-shaped supports, m

При ведении монтажных работ приводную головку забойного конвейера 6 располагают на берме 2, что позволяет уменьшить площадь поперечного сечения конвейерной выработки 1, а также дает возможность осуществлять передвижку головки забойного конвейера 6, не снимая стойки крепи 4 конвейерной выработки, не нарушая тем самым целостность слоистых пород в зоне сопряжения очистного забоя 7 с конвейерной выработкой. При отработке длинного выемочного столба обратным ходом ближний к механизированной крепи 8 очистного забоя 7 пневмобаллон разгружают и извлекают в конвейерную выработку, что дает возможность осуществлять передвижку головки забойного конвейера 6 и механизированной крепи по мере подвигания очистного забоя 7, при этом вслед за механизированной крепью 8, в выработанном пространстве 9 очистного забоя 7, на почву пласта укладывают П-образные опоры 10 (фиг.3), в которых размещают пневмобаллоны 3 и подают в них сжатый воздух, распирая между кровлей и почвой пласта П-образные опоры, а после смещения П-образных опор под действием горного давления и соприкосновения стенок П-образных опор с почвой пласта пневмобаллоны разгружают и извлекают в конвейерную выработку, оставляя при этом на месте П-образные опоры (фиг.4), а при отработке нового выемочного столба эта конвейерная выработка 1 будет использована в качестве вентиляционной. When conducting installation work, the drive head of the face conveyor 6 is placed on the berm 2, which allows to reduce the cross-sectional area of the conveyor mine 1, and also makes it possible to move the head of the face conveyor 6, without removing the rack supports 4 of the conveyor mine, without violating the integrity of the layered rocks in the interface zone of the working face 7 with conveyor production. When working out a long excavation column in reverse, the pneumocylinder, which is closest to the powered roof support 8 of the working face 7, is unloaded and removed into the conveyor belt, which makes it possible to move the head of the face conveyor 6 and the powered support as the working face 7 moves, while following the powered support 8, in the worked-out space 9 of the working face 7, U-shaped supports 10 are laid on the soil of the formation 10 (Fig. 3), in which pneumocylinders 3 are placed and compressed air is fed into them, bursting between the roof and the soil of the formation of U-shaped supports, and after the displacement of the U-shaped supports under the influence of rock pressure and the contact of the walls of the U-shaped supports with the soil of the formation, the air balloons are unloaded and removed into the conveyor output, leaving the U-shaped supports in place (Fig. 4) , and when mining a new extraction column, this conveyor mine 1 will be used as ventilation.

Данный способ охраны подготовительных выработок при разработке угольных пластов позволит улучшить охрану конвейерной выработки и снизить затраты на их поддержание. This method of protecting preparatory workings in the development of coal seams will improve the protection of conveyor workings and reduce the cost of maintaining them.

Claims

A method for protecting preparatory workings when developing coal seams with long columns using a conveyor working one column as a ventilation for an adjacent pillar, in which pneumatic cylinders are placed in the conveyor working next to the face of the working face, and after stabilizing the displacement of rocks, pneumatic cylinders are removed, characterized in that at the same time with the conveyor working out along its entire length, a berm is passed to the approaching step with the installation of pneumatic cylinders with a gap between them and feeding into compressed air, while the frames of the conveyor mine support are installed in alignment with the gaps between the pneumatic cylinders, and when mining the extraction column in the opposite direction, the pneumatic cylinder is the closest to the mechanized support of the working face and unload into the conveyor working, and behind the support of the face, they are laid on the soil of the formation P -shaped supports, place pneumatic cylinders in them and supply them with compressed air, bursting the supports between the roof and the soil of the formation, and after the displacement of the supports under the influence of rock pressure and the contact of the walls to the U-shaped supports with the soil formation bellows is discharged and recovered in the production of the conveyor, the distance L between the frames of the conveyor support frame generation is selected from the relation
L = d + b + 2t, m,
where d is the thickness of the racks of the lining conveyor output, m;
b - the width of the air spring, m;
t is the wall thickness of the U-shaped supports, m