RU2284414C1 - Gently sloping coal bed mining method - Google Patents
Gently sloping coal bed mining method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2284414C1 RU2284414C1 RU2005108859/03A RU2005108859A RU2284414C1 RU 2284414 C1 RU2284414 C1 RU 2284414C1 RU 2005108859/03 A RU2005108859/03 A RU 2005108859/03A RU 2005108859 A RU2005108859 A RU 2005108859A RU 2284414 C1 RU2284414 C1 RU 2284414C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- pillar
- mining
- mine
- column
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к горному делу, в частности к способам разработки пологих угольных пластов по системе разработки "Длинные столбы по простиранию", и может быть использовано при добыче других пластовых полезных ископаемых.The invention relates to mining, in particular to methods for developing shallow coal seams according to the development system “Long Poles along strike”, and can be used in the extraction of other formation minerals.
Известен способ разработки пологого угольного пласта при этажной подготовке, в котором выемочные столбы, ориентированные по простиранию пласта, подготавливают проведением конвейерного и вентиляционного штреков, отработку столба ведут обратным ходом, управление горным давлением осуществляют полным обрушением кровли в выработанном пространстве, а проветривание очистного забоя - по противоточной схеме [1]. Недостатком способа является то, что шахтная вода, поступающая из пласта и вмещающих пород, собирается на конвейерном штреке и поступает далее по наклонным выработкам в самую нижнюю точку шахты - зумпф, откуда шламовыми насосами откачивается на поверхность и направляется в очистные сооружения (отстойники). Так как отстойники являются неэффективными средствами очистки шахтных вод, то нагрузка ложится на окружающую среду - природу. При этом с увеличением производительности шахты по добыче полезного ископаемого растет объем выдаваемых шахтных вод на поверхность, тем самым увеличивается экологическая нагрузка на природу.There is a method of developing a shallow coal seam during floor preparation, in which excavation pillars oriented along the strike of the seam are prepared by conveyor and ventilation drifts, the column is mined in reverse, rock pressure is controlled by the complete collapse of the roof in the worked out space, and the working face is ventilated by countercurrent circuit [1]. The disadvantage of this method is that mine water coming from the reservoir and host rocks is collected on a conveyor drift and then goes along inclined workings to the lowest point of the mine — a sump, from where it is pumped to the surface by slurry pumps and sent to treatment facilities (settling tanks). Since sedimentation tanks are inefficient means of cleaning mine water, the burden falls on the environment - nature. At the same time, with an increase in the mine’s productivity for mining, the volume of mine water discharged to the surface increases, thereby increasing the environmental burden on nature.
За прототип принято наиболее близкое к заявляемому способу техническое решение, при котором выемочный столб подготавливают проведением конвейерного и вентиляционного штреков, столб отрабатывают в обратном порядке, горным давлением управляют полным обрушением кровли, шахтную воду собирают в нижней точке шахты и подают ее в выработанное пространство [2].The prototype is the technical solution closest to the claimed method, in which the extraction pillar is prepared by carrying out conveyor and ventilation drifts, the pillar is worked out in the reverse order, rock pressure is controlled to completely collapse the roof, mine water is collected at the bottom of the shaft and fed into the worked out space [2 ].
Недостатками прототипа являются:The disadvantages of the prototype are:
- очистка шахтных вод имеет низкую эффективность, поскольку при восходящем порядке отработки выемочных столбов природный фильтр (каковым являются обрушенные породы) не меняется и со временем заиливается;- mine water treatment has low efficiency, because with an ascending order of mining mining columns, the natural filter (which is the collapsed rocks) does not change and silts over time;
- выемочный столб ориентирован горизонтально, поэтому способ может быть реализован только при восходящем порядке отработки выемочных столбов в выемочном поле;- the extraction column is oriented horizontally, so the method can only be implemented with an upward order of mining extraction columns in the extraction field;
- повышенные капитальные затраты, приходящиеся на начало выемки угля, связанные с восходящим порядком отработки столбов, требующим проведения большого объема капитальных выработок до начала выемки;- increased capital costs attributable to the beginning of coal mining, associated with the ascending order of mining columns, requiring a large amount of capital workings before the start of mining;
- область применения способа ограничена углями, не склонными к самовозгоранию, так как верхняя часть вскрытого пласта может загореться раньше, чем до нее дойдет очередь к выемке.- the scope of the method is limited to coals that are not prone to spontaneous combustion, since the upper part of the exposed formation may catch fire before it reaches the notch.
Перечисленные недостатки способа снижают эффективность разработки пологих угольных пластов и не позволяют использовать его для снижения экологической нагрузки на окружающую среду.The listed disadvantages of the method reduce the efficiency of the development of shallow coal seams and do not allow it to be used to reduce the environmental load on the environment.
Целью изобретения является повышение эффективности разработки пологого угольного пласта и снижение отрицательного воздействия на окружающую среду от ведения горных работ при добыче пластовых полезных ископаемых за счет профилирования подготовки выемочного столба и системного отведения и очистки шахтных вод обрушенными горными породами в выработанном пространстве.The aim of the invention is to increase the efficiency of the development of a shallow coal seam and reduce the negative environmental impact from mining during mining of mineral deposits by profiling the preparation of a mining column and systemic disposal and treatment of mine water by collapsed rocks in the mined-out space.
Системность водоотведения и профилирование выемочного столба заключаются в следующем. После проведения вскрывающих наклонных выработок приступают к проведению конвейерных и вентиляционных штреков, так называемых подготавливающих выработок, которыми и подготавливается выемочный столб. Подготавливающие выработки проводят на подъем, от фланговых уклонов к главным под некоторым углом к горизонту. В результате такого профилирования выемочного столба в пространстве поступающая из вмещающих пород шахтная вода будет самотеком отводиться от подготовительного забоя, а при подвигании очистного забоя в том же порядке вода будет отводиться в выработанное пространство, то есть вода не будет мешать ведению очистных и подготовительных работ. Более того, вследствие системного водоотведения вся шахтная вода будет собираться в заданном месте, откуда ее удобно брать существующими средствами, например шламовыми насосами, и использовать для приготовления водного раствора антипирогена.The systematic drainage and profiling of the excavation column are as follows. After conducting the opening inclined workings, they begin to carry out conveyor and ventilation drifts, the so-called preparing workings, with which the extraction column is prepared. Preparatory workings are carried out on a rise, from flank slopes to the main ones at a certain angle to the horizon. As a result of such profiling of the extraction column in space, mine water coming from the host rocks will be gravity drained from the preparatory face, and when the treatment face is moved in the same manner, water will be discharged into the worked out space, that is, water will not interfere with the treatment and preparatory work. Moreover, as a result of systemic water disposal, all mine water will be collected in a given place, from where it can be conveniently taken with existing means, such as slurry pumps, and used to prepare an aqueous solution of flame retardant.
Поставленная цель достигается тем, что в способе, включающем подготовку выемочного столба по системе разработки "Длинные столбы по простиранию", выемку угля в длинном очистном забое обратным ходом, проветривание очистного забоя, управление горным давлением обрушением пород кровли в выработанном пространстве, сбор шахтных вод в нижних точках шахты и подачу водного раствора антипирогена в выработанное пространство, выемочный столб профилируют по простиранию пласта, подготавливая его под небольшим углом к горизонту, и организуют по его оконтуривающим выработкам самотечный отвод шахтной воды в выработанное пространство, отработку выемочного столба ведут в направлении его подъема, в конвейерном штреке на фланге выемочного столба и выработках ниже очистного забоя сооружают водоупорные перемычки и возводят водосборную камеру, которую оборудуют насосами, трубопроводами, манометрами и запорной арматурой; выработанное пространство выемочного столба подтапливают, шахтную воду фильтруют обрушенными породами, после чего насосами откачивают на поверхность.This goal is achieved by the fact that in the method, including the preparation of the excavation column according to the development system "Long poles along strike", the extraction of coal in the long face of the mine backwind, ventilating the face, controlling rock pressure collapse of the roof in the worked out space, collecting mine water in the lower points of the mine and the supply of an aqueous solution of flame retardant to the worked-out space, the extraction column is profiled along the strike of the formation, preparing it at a slight angle to the horizon, and organizing it about onturivayuschim workings gravity drainage mine water in the goaf, testing of extraction pillar leading in the direction of lift, in the conveyor roadway on the flank extraction pillar and workings lower stope constructing impermeable webs and erecting water collecting chamber, which is equipped with pumps, piping, gauges and valves; the mined-out space of the extraction column is heated, the mine water is filtered by collapsed rocks, and then pumped to the surface by pumps.
На чертеже показана схема подготовки выемочного поля, поясняющая способ разработки пологого угольного пласта.The drawing shows a diagram of the preparation of a mining field, explaining a method for developing a shallow coal seam.
Способ может быть реализован следующим образом. Пологий угольный пласт вскрывают главными конвейерным 1 и воздухоподающим 2 уклонами, а на фланге выемочного поля - фланговыми конвейерным 3 и вентиляционным 4 уклонами. Выемочный столб 5 подготавливают по простиранию пласта проведением конвейерного 6 и вентиляционного 7 штреков под небольшим (3-5 градусов) углом к горизонту для организации самотечного отвода шахтной воды в сторону фланга столба. Выемку угля в столбе осуществляют длинным очистным забоем, оборудованным механизированным комплексом 8, обратным ходом, с использованием противоточной схемы проветривания. В конвейерном штреке 6, на участке между вентиляционным уклоном 4 монтажной камерой 9 и в сбойках 10 возводят водоупорные перемычки 11, организуя тем самым водосборную камеру 12 в выработанном пространстве отрабатываемого выемочного столба. В вентиляционном штреке 13, подготавливаемом ниже выемочного столба, устанавливают насосы 14 участкового водоотлива, которые трубопроводом 15 связывают с отстойником на поверхности. В нижних точках шахты (забои главных и фланговых уклонов) устанавливают шламовые насосы 16, которые трубопроводом 17 связывают с выработанным пространством отрабатываемого столба.The method can be implemented as follows. A flat coal seam is opened by the main conveyor 1 and air supply 2 slopes, and on the flank of the extraction field, by the flank conveyor 3 and ventilation 4 slopes. The extraction column 5 is prepared along the strike of the formation by carrying out conveyor 6 and ventilation 7 drifts at a small (3-5 degrees) angle to the horizon to organize gravity drainage of mine water towards the column flank. The extraction of coal in the column is carried out by a long working face equipped with a mechanized complex 8, a reverse stroke, using a countercurrent ventilation scheme. In the conveyor drift 6, in the area between the ventilation slope 4 of the mounting chamber 9 and in failures 10, water-resistant bridges 11 are erected, thereby organizing a water-collecting chamber 12 in the worked-out space of the worked out extraction column. In the ventilation drift 13, prepared below the extraction column, the pumps 14 of the local drainage system are installed, which are connected by a pipe 15 to the sump on the surface. At the bottom points of the mine (faces of the main and flank slopes), slurry pumps 16 are installed, which are connected by a pipe 17 to the worked out space of the worked column.
Шламовые насосы 16 откачивают загрязненную воду из призабойных пространств главных и фланговых уклонов и по трубопроводу 17 подают ее в выработанное пространство отрабатываемого столба 5. Пройдя через обрушенные породы кровли в выработанном пространстве столба 5, как через естественный фильтр, вода очистится и поступит в водосборную камеру 12, из которой насосами 14 по трубопроводу 15 будет выдана на поверхность.Slurry pumps 16 pump contaminated water from the bottom-hole spaces of the main and flank slopes and feed it through the pipe 17 to the worked-out space of the worked column 5. Having passed through the collapsed roofing rocks in the worked-out space of the column 5, as if through a natural filter, the water will be cleaned and enter the drainage chamber 12 , from which pumps 14 through a pipe 15 will be issued to the surface.
По мере подвигания очистного забоя объем водосборной камеры будет увеличиваться, и все больший объем обрушенных пород кровли будет принимать участие в очистке шахтных вод.As the working face moves, the volume of the catchment chamber will increase, and an increasing amount of collapsed roof rocks will take part in the treatment of mine water.
За счет профилирования выемочного столба под небольшим углом к горизонту шахтные воды всегда будут стремиться в отработанное пространство и не будут мешать ведению очистных работ, а это позволяет организовать нисходящий порядок отработки выемочных столбов.Due to the profiling of the excavation column at a small angle to the horizon, mine water will always tend to the waste space and will not interfere with the treatment work, and this allows you to organize a descending order of mining extraction columns.
За время отработки выемочного столба 5 аналогичным образом будет подготовлен следующий выемочный столб ниже по падению пласта, с переводом очистных работ на который будет осуществлен и перевод работ по очистке шахтных вод, т.е. будет сменен естественный фильтр.During the mining of the extraction column 5, the next extraction column will be prepared in a similar manner below the dip of the formation, with the transfer of treatment work to which the transfer of work to clean the mine water will be carried out, i.e. the natural filter will be replaced.
За счет нисходящего порядка отработки выемочного поля не требуется проведение всего объема вскрывающих выработок, что снижает капитальные затраты, приходящиеся на начало очистных работ, кроме того, его запасы будут вскрываться по мере необходимости и поэтому способ можно применять на угольных пластах, склонных к самовозгоранию.Due to the descending order of mining the excavation field, the entire volume of openings is not required, which reduces the capital costs attributable to the beginning of the treatment works, in addition, its reserves will be opened as necessary and therefore the method can be applied on coal seams prone to spontaneous combustion.
Фильтрующая способность обрушенных пород кровли давно известна. Более того, на шахтах им. Ленина и им. Кирова (в Кузбассе) в 80-ых годах прошлого века была, хотя и непреднамеренно, использована эта способность для очистки шахтных вод в подземных условиях.The filtering ability of collapsed roofing rocks has long been known. Moreover, in the mines to them. Lenin and them. Kirova (in Kuzbass) in the 80s of the last century, although unintentionally, used this ability to clean mine water in underground conditions.
Таким образом, профилирование выемочных столбов под небольшим углом к горизонту и системное отведение шахтных вод в выработанное пространство выемочного столба ведет не только к повышению эффективности разработки пологого угольного пласта, но и к повышению эффективности очистки шахтных вод, а стало быть - снижению экологической нагрузки в районе производства горных работ.Thus, the profiling of the extraction columns at a small angle to the horizon and the systemic discharge of mine water into the mined-out space of the extraction column not only leads to an increase in the efficiency of the development of a shallow coal seam, but also to an increase in the efficiency of the treatment of mine water, and therefore to a reduction in the environmental load in the region mining operations.
Источники информацииInformation sources
1. Жигалов М.Л. Технология, механизация и организация подземных горных работ: Учеб. для вузов / М.Л.Жигалов, С.А.Ярунин. - М.: Недра, с.330, рис.3.30 (аналог).1. Zhigalov M.L. Technology, mechanization and organization of underground mining: Textbook. for universities / M.L. Zhigalov, S.A. Yarunin. - M .: Nedra, p.330, fig.3.30 (analogue).
2. Патент РФ № 1121458 Способ снижения эндогенной пожароопасности выработанного пространства; опубл. 30.10.1984. Бюл. № 40 (прототип).2. RF patent No. 1121458 A way to reduce the endogenous fire hazard of the worked out space; publ. 10/30/1984. Bull. No. 40 (prototype).
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005108859/03A RU2284414C1 (en) | 2005-03-28 | 2005-03-28 | Gently sloping coal bed mining method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005108859/03A RU2284414C1 (en) | 2005-03-28 | 2005-03-28 | Gently sloping coal bed mining method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2284414C1 true RU2284414C1 (en) | 2006-09-27 |
Family
ID=37436531
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005108859/03A RU2284414C1 (en) | 2005-03-28 | 2005-03-28 | Gently sloping coal bed mining method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2284414C1 (en) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101260805B (en) * | 2008-04-15 | 2011-05-11 | 吕平 | Fully-mechanized mining method for safely passing bottom board laneway rock pillar |
CN102520450A (en) * | 2011-11-16 | 2012-06-27 | 中国科学院地质与地球物理研究所 | Coal mine full-water goaf detection method |
US8590982B2 (en) | 2009-07-10 | 2013-11-26 | Joy Mm Delaware, Inc. | Longwall mining roof supports |
RU2513607C2 (en) * | 2013-01-14 | 2014-04-20 | Черных Николай Георгиевич | Method to prepare and mine reserves of minefields |
RU2515791C2 (en) * | 2013-01-14 | 2014-05-20 | Черных Николай Георгиевич | Development of inclined coal bed |
RU2522583C2 (en) * | 2013-05-13 | 2014-07-20 | Черных Николай Георгиевич | Development of gas-bearing set of coal seams |
WO2020216114A1 (en) * | 2019-04-23 | 2020-10-29 | 中国矿业大学(北京) | Method for controlling stability of surrounding rock applicable to mining region main roadway of coal mine |
RU2780415C1 (en) * | 2022-05-13 | 2022-09-22 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) | Method for developing seams with long pillars along the strike with the reverse order of development |
-
2005
- 2005-03-28 RU RU2005108859/03A patent/RU2284414C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ЖИГАЛОВ М.Л. Технология, механизация и организация подземных горных работ. - М.: Недра, 1991, с.330. * |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101260805B (en) * | 2008-04-15 | 2011-05-11 | 吕平 | Fully-mechanized mining method for safely passing bottom board laneway rock pillar |
US8590982B2 (en) | 2009-07-10 | 2013-11-26 | Joy Mm Delaware, Inc. | Longwall mining roof supports |
US9670777B2 (en) | 2009-07-10 | 2017-06-06 | Joy Mm Delaware, Inc. | Longwall mining roof supports |
CN102520450A (en) * | 2011-11-16 | 2012-06-27 | 中国科学院地质与地球物理研究所 | Coal mine full-water goaf detection method |
RU2513607C2 (en) * | 2013-01-14 | 2014-04-20 | Черных Николай Георгиевич | Method to prepare and mine reserves of minefields |
RU2515791C2 (en) * | 2013-01-14 | 2014-05-20 | Черных Николай Георгиевич | Development of inclined coal bed |
RU2522583C2 (en) * | 2013-05-13 | 2014-07-20 | Черных Николай Георгиевич | Development of gas-bearing set of coal seams |
WO2020216114A1 (en) * | 2019-04-23 | 2020-10-29 | 中国矿业大学(北京) | Method for controlling stability of surrounding rock applicable to mining region main roadway of coal mine |
RU2780415C1 (en) * | 2022-05-13 | 2022-09-22 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) | Method for developing seams with long pillars along the strike with the reverse order of development |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2284414C1 (en) | Gently sloping coal bed mining method | |
CN101126316A (en) | Long-wall integrated-extraction reclaiming room-type coal column mining method | |
CN102505963A (en) | Stope face roof water pre-drainage construction method | |
RU2333363C1 (en) | Method of monitoring gas emission during mining operations in series of highly gaseous coal seams | |
CN105649630A (en) | Mining technology for gold ore | |
RU2344291C2 (en) | System of deposit development | |
CN103982186B (en) | The vertical Inclined strips sublevel caving of oper cylinler retrusive | |
RU2439323C1 (en) | Method to mine inclined ore deposits | |
UA17815U (en) | Method of degassing and methane extraction from gas-bearing coal-bed massif at pillar system of slant coal seams development | |
CN103982184A (en) | Falling ore directional slip control method adopting underground mine bottom-pillar-free caving mining method | |
RU2411361C1 (en) | Method of coal extraction by sublevel hydraulic winning with concurrent methane extraction | |
RU2415266C1 (en) | Method of coal extraction from chambers with pre-production mining of methane | |
RU2114307C1 (en) | Method for opencast mining of flooded mineral deposits | |
RU2666570C1 (en) | Method of degasssing of overworked accompanying bed | |
CN103993884A (en) | One-time well forming and maintenance method through cutting instead of tunneling during cutting air return well in medium-length hole mining | |
RU2395691C2 (en) | Method for strengthening of hydraulic stowage massif surfaces | |
RU2298098C1 (en) | Method for extracting bed deposits of mineral resources | |
RU2299984C1 (en) | Method for unmanned extraction of thick, over 30 meters, sloping coal formation | |
UA32583U (en) | Method for development of steep shallow ore deposits in contour zone of pits | |
RU2381364C1 (en) | Method for development of steep layers by sublevel hydraulic breakage with associated outlet of shrunk coal from chambers of upper story | |
RU2285122C1 (en) | Method for extraction of steep coal beds of average power and thin ones | |
RU2327036C2 (en) | Excavation method of thick formations of mineral resources | |
RU2514051C2 (en) | Method to develop edge ore bodies with unstable ores | |
RU2107818C1 (en) | Method for development of flat and inclined seams of minerals | |
RU2038476C1 (en) | Coal deposit exploitation method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090329 |