RU2253014C1 - Method for extraction of massive steep coal beds prone to spontaneous ignition - Google Patents

Method for extraction of massive steep coal beds prone to spontaneous ignition Download PDF

Info

Publication number
RU2253014C1
RU2253014C1 RU2004105618/03A RU2004105618A RU2253014C1 RU 2253014 C1 RU2253014 C1 RU 2253014C1 RU 2004105618/03 A RU2004105618/03 A RU 2004105618/03A RU 2004105618 A RU2004105618 A RU 2004105618A RU 2253014 C1 RU2253014 C1 RU 2253014C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
floor
floors
sub
coal
rocks
Prior art date
Application number
RU2004105618/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.П. Зубов (RU)
В.П. Зубов
А.А. Сидоренко (RU)
А.А. Сидоренко
Е.В. Глушенков (RU)
Е.В. Глушенков
Д.Ю. Никишин (RU)
Д.Ю. Никишин
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова (технический университет)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова (технический университет) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова (технический университет)
Priority to RU2004105618/03A priority Critical patent/RU2253014C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2253014C1 publication Critical patent/RU2253014C1/en

Links

Abstract

FIELD: mining industry.
SUBSTANCE: method includes separating bed on levels by driving level drifts, driving sublevel drifts, separating levels on sublevels, extraction of mineral resource in sublevels by hydraulic monitors, transporting caved-in enveloping rocks to extracted space of lower sublevels. Extraction of bed is performed without leaving of any coal blocks between extracted spaces of adjacent levels. During extraction of lower sublevel, adjacent to upper boundary of even lower level, extracted space is filled within limits of current sublevel with empty rocks, while slanting height of backfill massif is taken to be greater than 0.6 horizontal bed massiveness. Slanting height of lower sublevel is taken to be greater than slanting height of backfill massif.
EFFECT: higher personnel safety, higher efficiency, lower costs.
1 dwg

Description

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной разработке мощных крутых пластов полезных ископаемых, главным образом угольных.The invention relates to mining and can be used in underground mining of powerful steep strata of minerals, mainly coal.

Известны способы разработки склонных к самовозгоранию мощных крутых пластов угля (А.А.Борисов и др. Технология подземной разработки пластовых месторождений М.: Недра, 1972 г., с.148-176), включающие проведение этажных штреков, разделяющих пласт на этажи. Между этажными штреками через определенное расстояние проходят углеспускные печи. На верхней границе этажа в монтажной камере, расположенной ниже этажного вентиляционного штрека, монтируют щитовую крепь. Для создания амортизирующей подушки над щитовой крепью после окончания ее монтажа взрывают целик угля над монтажной камерой. Отработка подготовленного столба производится под защитой щитовой крепи по падению в направлении от откаточного к вентиляционному штреку. Отбойка угля под щитом производится с использованием буровзрывных работ, отбитый уголь самотеком по углеспускным печам поступает к этажному откаточному штреку. Недостатками данных способов являются большие потери угля в целиках, оставляемых между этажами, и связанная с этим повышенная вероятность самовозгорания угля в выработанном пространстве и возникновения шахтных пожаров.Known methods for developing prone to spontaneous combustion of powerful steep coal seams (A.A.Borisov et al. Technology of underground development of reservoir deposits M .: Nedra, 1972, p.148-176), including carrying out floor drifts dividing the formation into floors. Between floor drifts through a certain distance pass coal-run furnaces. On the upper boundary of the floor, in a mounting chamber located below the floor ventilation drift, a shield support is mounted. To create a shock-absorbing cushion above the shield support, after the end of its installation, a whole coal is blown up above the mounting chamber. Testing of the prepared column is carried out under the protection of the shield support in the fall in the direction from the recoil to the ventilation drift. Coal breakdown under the shield is carried out using drilling and blasting operations, the beaten-off coal by gravity flows through coal-blast furnaces to the floor haulage drift. The disadvantages of these methods are the large losses of coal in the pillars left between floors, and the associated increased likelihood of spontaneous combustion of coal in the worked out space and the occurrence of mine fires.

Известен способ разработки мощных крутых и крутонаклонных пожароопасных угольных пластов (Авторское свидетельство СССР №1682568, МПК Е 21 С 41/18, публ. 1991). При использовании данного способа производят разделение пласта на этажи путем проведения этажных откаточного и вентиляционного штреков с оставлением между этажами целиков угля. Нижний борт межэтажного целика упрочняется анкерами. Проведением подэтажных штреков разделяют этажи на подэтажи. Производят отбойку полезного ископаемого в подэтажах гидромониторами. В выработанное пространство, образовавшееся при отработке подэтажа, производят перепуск вмещающих пород, обрушившихся ранее при отработке вышерасположенных подэтажей.There is a method of developing powerful steep and steeply inclined fire hazardous coal seams (USSR Author's Certificate No. 1682568, IPC E 21 C 41/18, publ. 1991). When using this method, the formation is divided into floors by carrying out floor haulage and ventilation drifts with the remaining pillars of coal between the floors. The lower side of the interstore pillar is reinforced with anchors. By conducting sub-floor drifts, floors are divided into sub-floors. They make a breakdown of minerals in the sub-floors with hydraulic monitors. Into the worked-out space formed during the development of the sub-floor, the bypass of the enclosing rocks, which collapsed earlier during the mining of the upper floors, is produced.

Недостатками данного способа, принятого в качестве прототипа, являются: большие потери угля в целиках, оставляемых между этажами, и связанная с этим повышенная вероятность самовозгорания угля в выработанном пространстве и возникновения шахтных пожаров; значительные зависания и опасные динамические обрушения пород кровли, связанные с оставлением в выработанном пространстве целика угля.The disadvantages of this method, adopted as a prototype, are: large losses of coal in the pillars left between floors, and the associated increased likelihood of spontaneous combustion of coal in the worked out space and the occurrence of mine fires; significant freezes and dangerous dynamic collapse of roof rocks, associated with the abandonment of coal pillar in the worked out space.

Техническим результатом заявляемого способа является устранение недостатков известных способов, а именно снижение потерь угля в целиках, уменьшение пожароопасности и повышение эффективности управления кровлей.The technical result of the proposed method is to eliminate the disadvantages of the known methods, namely reducing coal losses in pillars, reducing fire hazard and improving the efficiency of roof management.

Технический результат достигается тем, что в способе разработки склонных к самовозгоранию мощных крутых угольных пластов, включающем разделение пласта на этажи путем проведения этажных штреков, проведение подэтажных штреков, разделяющих этажи на подэтажи, отбойку полезного ископаемого в подэтажах гидромониторами, перепуск обрушившихся вмещающих пород в выработанное пространство нижерасположенных подэтажей, согласно изобретению производят отработку пласта без оставления целиков угля между выработанными пространствами рядом расположенных этажей, при отработке нижнего подэтажа, прилегающего к верхней границе нижерасположенного этажа, проводят закладку выработанного пространства в пределах данного подэтажа пустыми породами, при этом наклонную высоту закладочного массива принимают более 0,6 горизонтальной мощности пласта, а наклонную высоту нижнего подэтажа принимают более наклонной высоты закладочного массива.The technical result is achieved in that in a method for developing powerful steep coal seams prone to spontaneous combustion, including dividing the seam into floors by conducting floor drifts, conducting sub-floor drifts dividing floors into sub-floors, breaking minerals in the sub-floors by hydraulic monitors, bypassing collapsed enclosing rocks into the mined-out space of the lower floors, according to the invention, the formation is mined without leaving whole coal between the mined spaces near laid floors, when working out the lower sub-floor adjacent to the upper boundary of the lower floor, the empty space is laid out within the given sub-floor by empty rocks, while the inclined height of the filling mass is more than 0.6 horizontal formation thickness, and the inclined height of the lower sub-floor is taken more inclined height filling array.

Сущность заявляемого способа поясняется схемой, представленной на чертеже, и нижеследующим описанием.The essence of the proposed method is illustrated by the diagram shown in the drawing, and the following description.

На чертеже 1 - этажный вентиляционный квершлаг; 2 - этажный вентиляционный штрек; 3 - подэтажные квершлаги; 4 - этажный откаточный штрек; 5 - этажный откаточный квершлаг; 6 - закладочный массив; hэо - наклонная высота отработанного этажа; hэр - наклонная высота отрабатываемого этажа; ан - наклонная высота нижнего подэтажа; а - наклонная высота подэтажей (кроме нижнего); b - наклонная высота закладочного массива; m - горизонтальная мощность пласта.In the drawing, 1 - floor ventilation cross-section; 2 - floor ventilation drift; 3 - sub-floor crossings; 4 - floor haulage drift; 5 - floor haulage cross-axle; 6 - filling array; h eo - the inclined height of the worked floor; h er - the inclined height of the worked floor; and n is the inclined height of the lower sub-floor; a - the inclined height of the sub-floors (except the lower one); b is the inclined height of the filling array; m is the horizontal thickness of the reservoir.

Способ разработки склонных к самовозгоранию мощных крутых угольных пластов осуществляется следующим образом: производят разделение пласта на этажи путем проведения этажных штреков 4, 2 и квершлагов 1, 5. Проводят подэтажные штреки и подэтажные квершлаги 3, разделяющие этажи на подэтажи. Отбойку полезного ископаемого в подэтажах производят гидромониторами, расположенными в подэтажных штреках, обрушившиеся вмещающие породы перепускают в выработанное пространство нижерасположенных подэтажей.A method for developing powerful steep coal seams prone to spontaneous combustion is as follows: the seam is divided into floors by conducting floor drifts 4, 2 and cross-bars 1, 5. Underground drifts and sub-floor cross-bars 3 are carried out, dividing the floors into sub-floors. Mineral breakdown in the sub-floors is carried out by hydraulic monitors located in the sub-floor drifts, the collapsing host rocks are transferred into the mined-out space of the lower sub-floors.

Производят полную отработку пласта без оставления целиков угля между выработанными пространствами рядом расположенных этажей, так как одной из основных причин возникновения подземных пожаров является самовозгорание угольной массы, образующейся в выработанном пространстве, при разрушении целиков угля горным давлением. Отработка пласта без оставления между выработанными пространствами рядом расположенных этажей целиков угля исключает возможность возникновения пожаров по данной причине и уменьшает потери угля. Кроме того, отработка пласта без оставления между выработанными пространствами рядом расположенных этажей целиков угля позволяет уменьшить предельные зависания пород в выработанном пространстве, а следовательно, снизить интенсивность динамических обрушений пород кровли. При отработке нижнего подэтажа, прилегающего к верхней границе нижерасположенного этажа, проводят закладку выработанного пространства в пределах данного подэтажа пустыми породами, при этом наклонную высоту b закладочного массива 6 принимают более 0,6m горизонтальной мощности m пласта, а наклонную высоту нижнего подэтажа ан принимают более наклонной высоты b закладочного массива. Выполнение данного условия позволяет наиболее эффективно осуществить предлагаемый способ.Complete mining of the seam is carried out without leaving the pillars of coal between the worked out spaces of adjacent floors, since one of the main causes of underground fires is the self-ignition of the coal mass formed in the worked out space when the pillars of coal are destroyed by rock pressure. Coal mining without leaving pillars of coal between the worked out spaces of adjacent floors eliminates the possibility of fires for this reason and reduces coal losses. In addition, the development of the formation without leaving pillars of coal between the worked-out spaces of adjacent floors allows to reduce the limiting hangs of rocks in the worked-out space, and therefore, to reduce the intensity of dynamic collapse of roof rocks. When working out the lower sub-floor adjacent to the upper boundary of the lower floor, the worked out space is laid with empty rocks within the given sub-floor, while the inclined height b of the filling array 6 is taken to be more than 0.6 m of horizontal thickness m of the formation, and the inclined height of the lower sub-floor a n is taken inclined height b of the filling array. The fulfillment of this condition allows the most efficient implementation of the proposed method.

Закладка выработанного пространства в пределах нижнего подэтажа пустыми породами указанной наклонной высотой закладочного массива обеспечивает возможность более эффективного управления процессом перепуска обрушившихся вмещающих пород в выработанное пространство нижерасположенных подэтажей. Первыми перепускаются породы закладочного массива 6, при этом на почве отрабатываемого подэтажа создается своего рода породная подушка, амортизирующая удары обрушающихся пород кровли. Кроме того, закладочный массив уменьшает утечки воздуха (поступление кислорода) в выработанное пространство, что снижает пожароопасность.The laying of the developed space within the lower sub-floor by empty rocks of the indicated inclined height of the filling mass provides the possibility of more efficient control of the process of bypassing the collapsed enclosing rocks into the developed space of the lower floors. The rocks of the stowing massif 6 are the first to be passed over, while a kind of rock pillow is created on the basis of the worked out sub-floor, which cushions the impacts of collapsing roof rocks. In addition, the backfill array reduces air leakage (oxygen supply) to the exhausted space, which reduces fire hazard.

Закладку выработанного пространства нижнего подэтажа, прилегающему к этажному откаточному штреку, производят, например, гидравлическим способом из подэтажных штреков.The laying of the developed space of the lower sub-floor adjacent to the floor haulage drift is carried out, for example, hydraulically from the floor drifts.

Гидравлическая закладка выработанного пространства нижнего подэтажа, прилегающего к верхней границе нижерасположенного этажа, является одним из наиболее простых видов закладки на гидрошахтах, позволяющих создать закладочный массив, отвечающий следующим основным требованиям: управляемость процесса перепуска пород закладочного массива в выработанное пространство нижерасположенного этажа; изоляция выработанного пространства от воздушной струи, предназначенной для проветривания очистного забоя.Hydraulic laying of the worked out space of the lower sub-floor adjacent to the upper boundary of the lower floor is one of the simplest types of bookmarks on hydraulic shafts, allowing you to create a filling array that meets the following basic requirements: controllability of the process of transferring rocks of the filling array to the worked-out space of the lower floor; isolation of the worked-out space from the air stream intended for ventilation of the working face.

По сравнению с известными способами заявляемый способ позволяет снизить потери угля в целиках, уменьшить пожароопасность и повысить эффективность управления кровлей при разработке мощных крутых пластов угля, склонного к самовозгоранию.Compared with known methods, the inventive method allows to reduce the loss of coal in pillars, reduce fire hazard and increase the efficiency of roof management in the development of powerful steep coal seams, prone to spontaneous combustion.

Предполагается апробация заявляемого способа при отработке пласта "Мощный" на шахте ″Тырганская″ ОАО “Прокопьевскуголь”.It is supposed that the proposed method will be tested during mining of the Powerful formation at the Tyrganskaya mine of Prokopyevskugol OJSC.

Использование заявляемого способа в рассматриваемых условиях позволяет по сравнению с известным способом-прототипом: уменьшить потери полезного ископаемого на 5-7% и более; снизить интенсивность динамических обрушений пород кровли; уменьшить вероятность самовозгорания угля; исключить потери угля в межэтажных целиках; повысить управляемость процессов перепуска обрушенных пород.Using the proposed method in the conditions under consideration allows, in comparison with the known prototype method: to reduce mineral losses by 5-7% or more; reduce the intensity of dynamic collapse of roof rocks; reduce the likelihood of spontaneous combustion of coal; exclude coal losses in the inter-floor pillars; to increase the controllability of bypassed rock bypass processes.

Claims (1)

Способ разработки склонных к самовозгоранию мощных крутых угольных пластов, включающий разделение пласта на этажи путем проведения этажных штреков, проведение подэтажных штреков, разделяющих этажи на подэтажи, отбойку полезного ископаемого в подэтажах гидромониторами, перепуск обрушившихся вмещающих пород в выработанное пространство нижерасположенных подэтажей, отличающийся тем, что производят отработку пласта без оставления целиков угля между выработанными пространствами рядом расположенных этажей, а при отработке нижнего подэтажа, прилегающего к верхней границе нижерасположенного этажа, проводят закладку выработанного пространства в пределах данного подэтажа пустыми породами, при этом наклонную высоту закладочного массива принимают более 0,6 горизонтальной мощности пласта, а наклонную высоту нижнего подэтажа принимают более наклонной высоты закладочного массива.The method of developing powerful steep coal seams prone to spontaneous combustion, including dividing the seam into floors by carrying out floor drifts, conducting sub-floor drifts dividing floors into sub-floors, breaking minerals in the sub-floors with hydraulic monitors, bypassing the collapsed enclosing rocks into the mined-out space of the lower floors, characterized in that mining the seam without leaving pillars of coal between the worked out spaces of adjacent floors, and when mining the lower sub Already adjacent to the upper boundary of the lower floor, the mined-out space is laid with empty rocks within the given sub-floor, while the inclined height of the filling array is taken to be more than 0.6 horizontal formation thickness, and the inclined height of the lower sub-floor is taken to be more inclined height of the filling array.
RU2004105618/03A 2004-02-24 2004-02-24 Method for extraction of massive steep coal beds prone to spontaneous ignition RU2253014C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004105618/03A RU2253014C1 (en) 2004-02-24 2004-02-24 Method for extraction of massive steep coal beds prone to spontaneous ignition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004105618/03A RU2253014C1 (en) 2004-02-24 2004-02-24 Method for extraction of massive steep coal beds prone to spontaneous ignition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2253014C1 true RU2253014C1 (en) 2005-05-27

Family

ID=35824559

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004105618/03A RU2253014C1 (en) 2004-02-24 2004-02-24 Method for extraction of massive steep coal beds prone to spontaneous ignition

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2253014C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107687339A (en) * 2017-09-14 2018-02-13 南华大学 A kind of efficient mining methods of Media thick and rake ore body
CN111364994A (en) * 2020-03-24 2020-07-03 中国矿业大学 Fully-mechanized mining-to-filling continuous propulsion collaborative mining method

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107687339A (en) * 2017-09-14 2018-02-13 南华大学 A kind of efficient mining methods of Media thick and rake ore body
CN111364994A (en) * 2020-03-24 2020-07-03 中国矿业大学 Fully-mechanized mining-to-filling continuous propulsion collaborative mining method
CN111364994B (en) * 2020-03-24 2021-04-02 中国矿业大学 Fully-mechanized mining-to-filling continuous propulsion collaborative mining method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2276267C1 (en) Development method for thick steep coal seams liable to spontaneous ignition
RU2272136C1 (en) Development method for thick steep coal bed liable to spontaneous ignition
RU2390633C1 (en) Procedure for development of steeply pitching beds of coal
CN103821558B (en) Coal mine gob filling mining and gob side entry retaining filling process
CN106223998B (en) Rock protective layer face gas administering method under a kind of closely tight roof
US20200232323A1 (en) Multi-section non-pillar staggered protected roadway for deep inclined thick coal seam and method for coal pillar filling between sections
WO2011103620A1 (en) A method of reducing subsidence or windblast impacts from longwall mining
Tu et al. Present situation of fully mechanized mining technology for steeply inclined coal seams in China
CN110984987B (en) Large-inclination-angle coal seam working face local filling pillar-free mining method and system
CN104632220B (en) Mining method with adjustable and controllable structure size of gentle dip medium-thickness ore body strip column reconstructed stope
CN103924976A (en) Method for re-mining over-residual coal area outdoors
CN105422102B (en) A kind of vertical medium-length hole ore blast subsection access back-filling method
RU2514933C1 (en) Method of layer mining of high steeply inclined coal bed with extraction of coal from bedding pack
Li et al. Trial of small gateroad pillar in top coal caving longwall mining of large mining height
RU2648371C1 (en) Method to mine thick steep deposits of unstable ore
RU2293182C1 (en) Method for extraction of thin and averagely thick steep formations of mineral resource with backfill of extracted space
RU2253014C1 (en) Method for extraction of massive steep coal beds prone to spontaneous ignition
CN108278114A (en) Frame-type mining methods
CN104265294A (en) Coal pillar-free mining technology for blasting mining face of steeply dipping seam
CN104612747B (en) A kind of high methane stope tight roof collapses and emits the prevention and controls causing combustion gas
RU2498065C1 (en) Method to mine mineral beds
RU2254470C1 (en) Method for extraction of massive steep coal beds prone to spontaneous ignition
RU2395691C2 (en) Method for strengthening of hydraulic stowage massif surfaces
RU2143074C1 (en) Method of mining of thick inclined outburst-phone seam
RU2305187C2 (en) Method for low-thickness and medium-thickness seam development along strike with rock leaving in mine

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20060225