RU2295037C1 - Method for extracting thick inclined coal formation by column-chambers - Google Patents
Method for extracting thick inclined coal formation by column-chambers Download PDFInfo
- Publication number
- RU2295037C1 RU2295037C1 RU2005118274/03A RU2005118274A RU2295037C1 RU 2295037 C1 RU2295037 C1 RU 2295037C1 RU 2005118274/03 A RU2005118274/03 A RU 2005118274/03A RU 2005118274 A RU2005118274 A RU 2005118274A RU 2295037 C1 RU2295037 C1 RU 2295037C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- upper layer
- extraction
- carried out
- excavation
- layer
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к горному делу, в частности к способам разработки мощных пологих угольных пластов, и может быть использовано при разработке других пластовых полезных ископаемых.The invention relates to mining, in particular to methods for the development of powerful flat coal seams, and can be used in the development of other reservoir minerals.
Наиболее близким аналогом по технической сущности является способ выемки мощного пологого угольного пласта почвоуступным забоем в два слоя, включающий подготовку выемочного поля проведением вентиляционной и транспортной выработок в одном слое, разработку верхнего и нижнего слоев средствами комплексной механизации (см. Патент РФ №2138640 С1, Кл. Е 21 С 41/18, публ. 27.09.1999).The closest analogue in technical essence is the method of excavating a powerful flat coal seam with a face slope in two layers, including the preparation of a excavation field by conducting ventilation and transport workings in one layer, the development of the upper and lower layers by means of complex mechanization (see RF Patent No. 2138640 C1, Cl E 21 C 41/18, publ. 09/27/1999).
Недостаток способа состоит в том, что при разработке осложненных геологическими нарушениями пластов выемочные поля имеют небольшие размеры и вследствие этого значительный объем монтажно-демонтажных работ, что делает технологию выемки не эффективной.The disadvantage of this method is that when developing complicated by geological disturbances of the seams, the excavation fields are small and, as a result, a significant amount of installation and dismantling work, which makes the excavation technology not effective.
Целью предлагаемого изобретения является повышение эффективности разработки мощных пологих угольных пластов, осложненных геологическими нарушениями, за счет использования более мобильных и менее материалоемких технических средств.The aim of the invention is to increase the efficiency of developing powerful flat coal seams complicated by geological disturbances through the use of more mobile and less material-intensive technical means.
Указанная цель достигается тем, что в способе разработки мощного пологого угольного пласта, включающем подготовку выемочного поля проведением вентиляционной и транспортной выработок и выемку пласта почвоуступным забоем в два слоя, разработку пласта между вентиляционной и транспортной выработками ведут столбами-камерами с оставлением целиков, способных разрушаться с течением времени, подготовку выемочного поля осуществляют только в верхнем слое путем проведения разрезной выработки, соединяющей транспортную выработку с вентиляционной, а выемку нижнего слоя производят с почвы верхнего слоя после проведения разрезной выработки, соединяющей транспортную выработку с вентиляционной. В нижнем слое ведут экскавацию угля из забоя с почвы верхнего слоя с перегрузкой угля на транспортное средство верхнего слоя. Работы по выемке верхнего и нижнего слоев ведут под защитой упрочненной анкерами кровли, которые устанавливают у забоя верхнего слоя. Разработку верхнего слоя ведут нишенарезной машиной или проходческими комбайнами. Анкерование кровли ведут под защитой секций механизированной крепи верхнего слоя.This goal is achieved by the fact that in the method of developing a powerful flat coal seam, including preparing a excavation field by conducting ventilation and transport workings and excavating the seam with a two-layer face, the development of the seam between the ventilation and transport workings is carried out by pillar chambers, leaving pillars that can collapse with over time, the preparation of the excavation field is carried out only in the upper layer by conducting a split excavation connecting the transport excavation with the ventilation oh, and produce a recess of the lower layer with the upper layer of soil after making a split connecting transport production with ventilation. In the lower layer, coal is excavated from the bottom from the soil of the upper layer with the overload of coal on the vehicle of the upper layer. Excavation of the upper and lower layers is carried out under the protection of roofs hardened by anchors, which are installed at the bottom of the upper layer. The development of the upper layer is carried out by a niche-cutting machine or roadheaders. Roof anchoring is carried out under the protection of the sections of the mechanized roof support of the upper layer.
В предлагаемом способе, в отличие от прототипа, подготовка выемочного поля ведется в верхнем слое, а выемку ведут в два слоя, причем мощность нижнего слоя может быть больше верхнего. Это снижает объем работ и время на подготовку очистного фронта. Крепление кровли двухуровневой системой анкерования (сочетание анкеров стандартной длины с анкерами глубокого заложения) ведут у забоя верхнего слоя столба-камеры, обеспечивая безопасность ведения выемки нижнего слоя, которая ведется с почвы верхнего слоя. Анкерование кровли ведется специальной самоходной анкероустановочной машиной на уступе верхнего слоя. Отбойку угля и его погрузку на конвейер в забое верхнего слоя ведут посредством нишенарезной машины. Выемку угля в нижнем слое ведут с почвы верхнего слоя экскаватором, установленным на гусеничном шасси на платформе, перемещаемой по конвейеру.In the proposed method, in contrast to the prototype, the preparation of the excavation field is carried out in the upper layer, and the excavation is carried out in two layers, and the power of the lower layer may be greater than the upper one. This reduces the amount of work and time to prepare the treatment front. Roof fastening with a two-level anchoring system (a combination of standard length anchors with deep anchors) is carried out at the bottom of the upper layer of the chamber column, ensuring the safety of the excavation of the lower layer, which is conducted from the soil of the upper layer. Roof anchoring is carried out by a special self-propelled anchoring machine on the ledge of the upper layer. The breakdown of coal and its loading on the conveyor in the face of the upper layer are carried out by means of a cutting machine. The extraction of coal in the lower layer is conducted from the soil of the upper layer by an excavator mounted on a tracked chassis on a platform moving along the conveyor.
Таким образом, в отличие от прототипа, две выемочные машины, разрабатывающие забой верхнего уступа и забой нижнего уступа, размещены, как и конвейеры и анкероустановщик, на почве верхнего слоя.Thus, unlike the prototype, two mining machines developing the face of the upper ledge and the bottom of the lower ledge are placed, like conveyors and anchor installer, on the soil of the upper layer.
Такой способ размещения маломатериалоемкого, мобильного оборудования существенно снижает затраты и сроки монтажно-демонтажных работ за счет исключения процесса развития демонтажной камеры, заводки секций под брус, за счет сокращения сроков и затрат на монтаж оборудования, за счет исключения процесса замены проходческой транспортной цепочки на очистную.This method of placement of low-material, mobile equipment significantly reduces the costs and time of installation and dismantling by eliminating the development process of the dismantling chamber, winding sections under the beam, by reducing the time and cost of installing equipment, by eliminating the process of replacing the tunneling transport chain with a treatment one.
В способе при неустойчивой кровле установку анкерной крепи ведут под защитой механизированной крепи забоя верхнего слоя.In the method with an unstable roof, the installation of the anchor support is carried out under the protection of the mechanized roof support of the bottom layer.
Выемку пласта в два слоя ведут столбами-камерами с оставлением целиков, способных разрушаться с течением времени. При этом потери угля в узких целиках, оставляемых между выемочными столбами-камерами, не больше потерь при выемке угля, например, длинными столбами по простиранию, связанными с потерями полезного ископаемого из-за геологических нарушений.A two-layer formation is dredged by pillar chambers, leaving pillars that can collapse over time. In this case, the loss of coal in narrow pillars left between the extraction pillars-chambers is not greater than the losses during the extraction of coal, for example, long columns along strike, associated with the loss of minerals due to geological disturbances.
Анализ источников информации показывает, что выбранный прототип действительно является наиболее близким аналогом, а заявленные признаки являются новыми и полезными с экономических позиций по затратам на монтажно-демонтажные работы, преодоление геологических нарушений, сокращение времени на эти процессы. Сокращение затрат времени на демонтаж-монтаж на 20 дней ведет к меньшим потерям добычи, например на 40000 т угля при суточной добыче в 2000 т. Снижаются также затраты на подготовку выемочного поля, т.к. все выработки проходятся только в одном слое.Analysis of information sources shows that the selected prototype is indeed the closest analogue, and the claimed features are new and useful from an economic point of view for the costs of installation and dismantling, overcoming geological disturbances, and reducing the time for these processes. Reducing the time required for dismantling and installation by 20 days leads to lower production losses, for example, 40,000 tons of coal with daily production of 2000 tons. The costs of preparing a mining field are also reduced, since all workings are carried out in only one layer.
Сущность предложения поясняется схемами: на фиг.1 представлена схема вскрытия и подготовки выемочного поля; на фиг.2 - схема подготовки первого выемочного столба-камеры; на фиг.3 - начальная стадия очистных работ в первом столбе-камере; на фиг.4 - развитие очистных и подготовительных работ во втором выемочном столбе-камере; на фиг.5 - продольный разрез зоны ведения очистных работ; на фиг.6 - вид на очистной забой со стороны выработанного пространства (поперечный разрез); на фиг.7 - размещение механизированной крепи в верхнем слое.The essence of the proposal is illustrated by diagrams: figure 1 shows a diagram of the opening and preparation of the excavation field; figure 2 is a diagram of the preparation of the first excavation column camera; figure 3 is the initial stage of treatment in the first pillar-chamber; figure 4 - the development of treatment and preparatory work in the second excavation column-chamber; figure 5 is a longitudinal section of the treatment zone; figure 6 is a view of the face from the side of the worked-out space (transverse section); Fig.7 - the placement of mechanized lining in the upper layer.
Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. Выемочное поле вскрывают с одной стороны главными воздухоподающим 1 и конвейерным 2 уклонами, с другой - фланговыми воздухоподающим 3 и конвейерным 4 уклонами, которые проводят у кровли пласта и в нижних точках выемочного блока сбивают сбойками 5 (главная) и 6 (фланговая), обеспечивая тем самым бремсберговую схему проветривания. При этом фланговые выработки закладывают ниже главных по высоте.The proposed method is as follows. The excavation field is opened on the one hand by the main air supply 1 and
От флангового конвейерного уклона 4 до главного конвейерного уклона 2 у верхней границы выемочного блока тупиковым забоем проводят две параллельные разрезные выработки 7 (проходческим комбайном 8) и 9 (проходческим комбайном 10), обеспечивая самотечный отвод шахтной воды в сторону фланговой выработки. При этом транспорт отбитого угля осуществляют телескопическими ленточными конвейерами 11 и 12 до флангового конвейерного уклона 4, в котором установлен уклонный ленточный конвейер, а проветривание - вентиляторами местного проветривания (не показано).From the
По окончании проведения разрезной выработки 7 комбайн 8 возвращают к фланговой границе выемочного столба и здесь вынимают монтажную камеру 13, располагая ее ниже разрезной выработки 7 по линии падения пласта. Комбайн 10 также возвращают к фланговой границе столба и здесь проводят косую сбойку 14 в целике 15 от разрезной выработки 9 до границы камеры 13 со стороны главных уклонов. После чего перемонтируют приводную и хвостовую головки ленточного конвейера 11, поменяв их местами. На сопряжении выработки 7 с фланговым конвейерным уклоном 4 возводят перемычку 16, на сопряжении выработки 9 с фланговым конвейерным уклоном 4 - вентиляционное окно 17, а в главном конвейерном уклоне 2 возводят перемычку 18, располагая ее в створе целика 15 между устьями выработок 7 и 9. Вследствие этого организуется возвратноточная схема проветривания очистной камеры 13.At the end of the
В камере 13 монтируют забойный конвейер 19 и нишенарезную машину 20. Над хвостовиком конвейера 11 монтируют головку и далее угловой конвейер 21 и на нем экскаватор 22. Самоходом в камеру 13 заводят анкеровщик 23. Над конвейером 11 устанавливается насосная станция 24. Комбайн 8 выводят из выработки 7 на главный конвейерный уклон 2 и по системе шахтных выработок переводят к месту засечки следующей разрезной выработки ниже по падению пласта.A
Далее начинают выемку угля из забоя верхнего слоя нишенарезной машиной 20. Отбойку и погрузку угля на конвейер 19 осуществляют шнеком 25 нишенарезной машины 20. Следом за подвиганием забоя верхнего слоя ведут крепление кровли анкерами 26 стандартной длины посредством самоходного анкеровщика 23. Бурение шпуров ведется буровыми машинами 27 на телескопической стреле анкеровщика с люлькой 28. На стреле анкеровщика имеется две буровые машины 27, а люлька одна. В люльке размещены операторы для подачи в шпур анкеров, шайб, монтажа перетяжки, опорных шайб, наращивания буровых штанг, управления манипулятором. У забоя устанавливают анкеры 26 стандартной длины. В трех - четырех метрах от забоя устанавливают анкеры 29 глубокого заложения. Для монтажа перетяжки 30 кровли на анкерах 26 монтируют два монорельса 31, которые наращивают по мере подвигания забоя. Между монорельсами размещают балки 32 вдоль забоя, предназначенные для размещения на них перетяжки 30, которые пришивают к кровле анкерами 26.Next, the extraction of coal from the face of the upper layer by a
После отхода забоя верхнего слоя от фланговой границы столба примерно на 10 м экскаватором 22 с ковшом 33 в почве верхнего слоя начинают засекать забой нижнего слоя до почвы пласта. Отбитый в нижнем слое уголь ковшом 33 грузят на конвейер 21. Экскаватор 22 перемещают по конвейеру 21 посредством цевочного зацепления или посредством гусеничного шасси. В последнем случае конвейер 21 исключается из транспортной цепочки. Уголь грузят ковшом 33 сразу на хвостовик конвейера 11. После отхода забоя нижнего слоя от фланговой границы столба-камеры на расстояние, определяемое характеристиками пород кровли, осуществляют принудительное обрушение кровли в выработанном пространстве известным способом.After the bottom layer slope moves away from the flank boundary of the column by about 10 m with an
По мере подвигания забоя нижнего слоя наступит момент, когда сбойка 14 не сможет служить запасным выходом из рабочего пространства камеры, а обрушенные породы кровли еще не перекроют устье сбойки 14. В этот момент комбайном 10 проводят следующую косую сбоку в целике 15 от разрезной выработки 9 до границы рабочего пространства верхнего слоя со стороны главных уклонов, а в первой косой сбойке возводят перемычку и т.д. Отвод шахтной воды осуществляют в выработанное пространство нижнего слоя.As the bottom layer is moved forward, the moment will come when the
Так осуществляют выемку одного столба-камеры. После выемки первого столба-камеры в блоке оставляют узкий саморазрушающийся целик 15 и вынимают второй столб-камеру и т.д.So carry out the extraction of one pillar camera. After excavation of the first pillar-chamber, a narrow self-destructing
При неустойчивой непосредственной кровле выемку забоя верхнего слоя ведут также посредством нишенарезной машины, а крепление призабойного пространства ведут секциями механизированной крепи 34, снабженными завальными козырьками 35, под защитой которых ведут анкерование кровли.In case of unstable direct roofing, the bottom face is also excavated by means of a cutting machine, and bottomhole space is secured by mechanized
Предлагаемый способ выемки мощного пласта в два слоя почвоуступным забоем имеет практически такие же эксплуатационные потери угля, как и в системе разработки длинными столбами с подготовкой выемочных полей проведением выработок по каждому слою. Однако затраты на подготовку и монтажно-демонтажные работы значительно ниже.The proposed method for the extraction of a powerful layer in two layers by an open-cut face has practically the same operational losses of coal as in the long-pillar mining system with the preparation of excavation fields by conducting workings in each layer. However, the cost of preparation and installation and dismantling is much lower.
Вследствие подготовки выемочных полей выработками в одном верхнем слое затраты на подготовку снижаются на 50%, материальные затраты на демонтажные работы и времени сокращаются примерно на 70%, т.к. отпадает необходимость в операции «заводка механизированной крепи под брус» и «развитие и крепление демонтажной камеры». Сокращаются затраты на монтаж, т.к. применяется легкое и в основном самоходное оборудование. Снижаются также капитальные затраты, связанные с приобретением дорогостоящих механизированных комплексов межслоевых перекрытий, т.к. применяется менее материалоемкое проходческое оборудование.Owing to the preparation of excavation fields by workings in one upper layer, the preparation costs are reduced by 50%, the material costs of dismantling and time are reduced by about 70%, because there is no need for the operation “winding-up of mechanized lining for timber” and “development and fastening of the dismantling chamber”. Installation costs are reduced as light and mostly self-propelled equipment is used. The capital costs associated with the acquisition of expensive mechanized complexes of interlayer ceilings are also reduced, since less material-intensive tunneling equipment is used.
Таким образом, достигается цель предложения, т.к. его применение, что следует из вышеизложенного, повышает эффективность разработки мощных пластов.Thus, the goal of the proposal is achieved, because its use, which follows from the foregoing, increases the efficiency of the development of powerful formations.
Источники информацииInformation sources
Патент РФ №2138640 С1, Кл. Е 21 С 41/18, опубл. 27.09.1999 (прототип).RF patent №2138640 C1, Cl. E 21 C 41/18, publ. 09/27/1999 (prototype).
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005118274/03A RU2295037C1 (en) | 2005-06-14 | 2005-06-14 | Method for extracting thick inclined coal formation by column-chambers |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005118274/03A RU2295037C1 (en) | 2005-06-14 | 2005-06-14 | Method for extracting thick inclined coal formation by column-chambers |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2295037C1 true RU2295037C1 (en) | 2007-03-10 |
Family
ID=37992519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005118274/03A RU2295037C1 (en) | 2005-06-14 | 2005-06-14 | Method for extracting thick inclined coal formation by column-chambers |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2295037C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110017140A (en) * | 2019-04-11 | 2019-07-16 | 天地科技股份有限公司 | The method for preventing and treating coal column compression-type bump |
| CN112855156A (en) * | 2021-01-12 | 2021-05-28 | 西安科技大学 | Steeply inclined coal seam special-shaped support strike long-wall depression pseudo-inclined working face comprehensive mechanical coal mining equipment and coal mining method using same |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1629552A1 (en) * | 1988-07-11 | 1991-02-23 | Институт угля СО АН СССР | Winning system for thick seams |
| SU1680994A1 (en) * | 1989-07-07 | 1991-09-30 | Государственный Макеевский Научно-Исследовательский Институт По Безопасности Работ В Горной Промышленности | Method for working steep coal seams having tendency towards gas dynamic effects |
| RU2038479C1 (en) * | 1993-02-10 | 1995-06-27 | Альберт Васильевич Зубков | Mineral deposit upland part exploitation method |
| RU95104139A (en) * | 1995-03-23 | 1997-03-10 | Научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела | Method for mining thick flat and sloping seams |
| RU2138640C1 (en) * | 1998-08-20 | 1999-09-27 | Институт угля и углехимии СО РАН | Method for development of thick gently dipping coal seam |
| RU2168629C1 (en) * | 1999-11-22 | 2001-06-10 | Институт угля и углехимии СО РАН | Method of mining of thick flat coal bed |
| US6460937B2 (en) * | 1999-12-17 | 2002-10-08 | Cutting Edge Technology Pty Ltd. | Method of longwall panel development |
-
2005
- 2005-06-14 RU RU2005118274/03A patent/RU2295037C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1629552A1 (en) * | 1988-07-11 | 1991-02-23 | Институт угля СО АН СССР | Winning system for thick seams |
| SU1680994A1 (en) * | 1989-07-07 | 1991-09-30 | Государственный Макеевский Научно-Исследовательский Институт По Безопасности Работ В Горной Промышленности | Method for working steep coal seams having tendency towards gas dynamic effects |
| RU2038479C1 (en) * | 1993-02-10 | 1995-06-27 | Альберт Васильевич Зубков | Mineral deposit upland part exploitation method |
| RU95104139A (en) * | 1995-03-23 | 1997-03-10 | Научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела | Method for mining thick flat and sloping seams |
| RU2138640C1 (en) * | 1998-08-20 | 1999-09-27 | Институт угля и углехимии СО РАН | Method for development of thick gently dipping coal seam |
| RU2168629C1 (en) * | 1999-11-22 | 2001-06-10 | Институт угля и углехимии СО РАН | Method of mining of thick flat coal bed |
| US6460937B2 (en) * | 1999-12-17 | 2002-10-08 | Cutting Edge Technology Pty Ltd. | Method of longwall panel development |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110017140A (en) * | 2019-04-11 | 2019-07-16 | 天地科技股份有限公司 | The method for preventing and treating coal column compression-type bump |
| CN112855156A (en) * | 2021-01-12 | 2021-05-28 | 西安科技大学 | Steeply inclined coal seam special-shaped support strike long-wall depression pseudo-inclined working face comprehensive mechanical coal mining equipment and coal mining method using same |
| CN112855156B (en) * | 2021-01-12 | 2023-08-11 | 西安科技大学 | Mechanized coal mining equipment and method for steeply inclined coal seam |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2344291C2 (en) | System of deposit development | |
| CN103195457A (en) | Supporting method for roadway fully-mechanized drivage operation without withdrawal of roadheader | |
| CN101302933B (en) | Method for developing rock lane comprehensive mechanization developing operation | |
| CN102383795B (en) | Comprehensive mechanical rock drift excavating process | |
| RU2117155C1 (en) | Method for combined development of deposits | |
| RU2212536C1 (en) | Method of mining of thick steep coal seams | |
| RU2295037C1 (en) | Method for extracting thick inclined coal formation by column-chambers | |
| RU2215147C2 (en) | Method of mining of inclined ore deposits | |
| RU2733759C1 (en) | Open-underground method of development of stratified deposits of minerals | |
| RU2103507C1 (en) | Method and cutter-loader machine for development of seam deposits of minerals | |
| RU2168629C1 (en) | Method of mining of thick flat coal bed | |
| RU2490454C1 (en) | Method for open-underground mining of thick steep coal bed | |
| RU2233983C1 (en) | Method for extracting massive sloping coal bed by horizontal descending layers with full filling of extracted space | |
| RU2135771C1 (en) | Method for extracting thick steep coal seam by horizontal descending layers with complete filling of worked-out space | |
| RU2490456C1 (en) | Method for open-underground mining of thick flat coal bed | |
| RU2135772C1 (en) | Method for development of kimberlite pipes by mechanized complex | |
| RU2366818C1 (en) | Self-moving bottom-hole pickup mechanism | |
| RU2144139C1 (en) | System for tunneling machines | |
| RU2208161C1 (en) | Method of mining of steep coal seam | |
| RU2315867C2 (en) | Method for thick steeply inclined coal seam excavation | |
| RU2151295C1 (en) | Method of mining kimberlite deposit extended along strike by inclined slicing under flexible guard roofing by powered mining set | |
| RU2391507C2 (en) | Pilarless development method of coal beds | |
| RU2187644C2 (en) | Method of mining of flat coal seam | |
| RU2151294C1 (en) | Method of horizontal slicing of thick steep coal seam | |
| RU2471990C1 (en) | Method to mine sloping and inclined coal beds of average capacity |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090615 |