RU2344292C1 - Method of development of thick flat-lying coal bed on clots of irregular shape - Google Patents
Method of development of thick flat-lying coal bed on clots of irregular shape Download PDFInfo
- Publication number
- RU2344292C1 RU2344292C1 RU2007117476/03A RU2007117476A RU2344292C1 RU 2344292 C1 RU2344292 C1 RU 2344292C1 RU 2007117476/03 A RU2007117476/03 A RU 2007117476/03A RU 2007117476 A RU2007117476 A RU 2007117476A RU 2344292 C1 RU2344292 C1 RU 2344292C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- transport
- coal
- drift
- extraction
- ventilation
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к горному делу, в частности к способам разработки угольных пластов с использованием средств гидромеханизации.The invention relates to mining, in particular to methods for developing coal seams using hydromechanization tools.
Известен способ разработки пологих угольных пластов средствами гидромеханизации, включающий деление этажа на подэтажи вентиляционным и аккумулирующими штреками, а подэтажа на выемочные блоки блоковыми печами. В свою очередь, выемочные блоки подготавливают выемочными печами и сбойками, а выемку угля осуществляют гидромониторами или механогидравлическими комбайнами в заходках [1]. Недостатком этого способа является то, что для его применения необходимы протяженные выемочные поля как по простиранию, так и по падению пласта, а количество таких выемочных полей весьма ограничено.A known method for the development of shallow coal seams by means of hydromechanization, including dividing the floor into floors by ventilation and accumulating drifts, and the sub-floor into excavation blocks by block furnaces. In turn, the extraction blocks are prepared by excavation furnaces and faults, and coal extraction is carried out by hydraulic monitors or mechano-hydraulic combines in openings [1]. The disadvantage of this method is that its use requires extended excavation fields both along strike and dip, and the number of such excavation fields is very limited.
В качестве прототипа принят способ разработки мощных пологих угольных пластов диагональными столбами с комбинированными заходками, включающий подготовку выемочного столба проведением транспортного и вентиляционного штреков, оконтуривание выемочного блока ходовой, пульпоспускной и транспортной печами, деление выемочного блока на диагональные полосы выемочными камерами у почвы пласта, бурение скважин между соседними выемочными камерами, гидроотбойку угля в выемочной камере и транспорт отбитого угля [2].As a prototype, a method has been adopted for developing powerful shallow coal seams with diagonal pillars with combined approaches, including the preparation of a excavation column by conducting transport and ventilation drifts, the contouring of a mining block of a running, slurry and transport furnaces, dividing a mining block into diagonal strips by excavating chambers near the formation soil, drilling wells between adjacent mining chambers, hydraulic breaking of coal in a mining chamber and transport of chipped coal [2].
Недостатками прототипа являются:The disadvantages of the prototype are:
- необходимость в протяженных выемочных полях;- the need for extended excavation fields;
- повышенные эксплуатационные потери полезного ископаемого;- increased operational loss of minerals;
- повышенный объем проведения подготовительных выработок;- increased volume of preparatory workings;
- повышенный уровень аварийности ведения очистных работ, поскольку добыча угля производится в камере без крепления кровли, и породы кровли размываются водой из ствола гидромонитора, вследствие этого обрушение пород кровли в камере зачастую происходит раньше, чем будет извлечена основная часть запасов угля камеры.- an increased accident rate for cleaning operations, since coal is mined in the chamber without fixing the roof, and the rocks of the roof are eroded by water from the barrel of the monitor, as a result of which the collapse of the roof rocks in the chamber often occurs before the bulk of the coal reserves of the chamber are recovered.
Эти недостатки снижают эффективность разработки мощных пологих угольных пластов, особенно запасов углей, сосредоточенных в участках ограниченной протяженности и неправильной формы.These shortcomings reduce the efficiency of developing powerful flat coal seams, especially coal reserves, concentrated in areas of limited length and irregular shape.
Целью изобретения является повышение эффективности разработки мощных пологих угольных пластов, залегающих в сложных горно-геологических условиях, за счет профилирования выемочного столба по границам участка и снижения аварийности путем организации гидродобычи ниже уровня почвы выемочной камеры.The aim of the invention is to increase the efficiency of the development of powerful flat coal seams occurring in difficult geological conditions, by profiling the mining column along the boundaries of the site and reducing accident rate by organizing hydraulic production below the soil level of the mining chamber.
Поставленная цель достигается тем, что в способе разработки мощного пологого угольного пласта, включающем подготовку выемочного столба проведением транспортного и вентиляционного штреков, деление выемочного столба на полосы выемочными камерами с оставлением целиков, бурение скважин, гидроотбойку угля в выемочной камере, транспорт отбитого угля по выработкам и управление горным давлением удержанием кровли на целиках, вентиляционный штрек проводят по верхней границе участка у кровли пласта, транспортный штрек также проводят у кровли пласта, но по нижней границе участка с соблюдением прямолинейности, под транспортным штреком у почвы пласта проводят гидротранспортный штрек со смещением его оси относительно оси транспортного штрека в сторону подготавливаемого массива, выемочные камеры проводят от транспортного до вентиляционного штрека у кровли пласта с возведением анкерной крепи, соседние выемочные камеры сбивают сбойками, скважину бурят из гидротранспортного штрека в пространство выемочной камеры в плоскости, проходящей по ее оси, и обеспечивают разделение транспортных потоков на начальной стадии выемки камеры ниже ее почвы, от устья скважины до вентиляционного штрека вдоль оси выемочной камеры гидромониторной струей прорезают гидротранспортную щель до почвы пласта, а в обратном направлении гидромонитором вынимают уголь ниже почвы выемочной камеры и частично под целиком с фланговой стороны, после выемки угля в камерах осуществляют выемку целика под транспортным штреком, а затем - под вентиляционным аналогичным образом.This goal is achieved by the fact that in the method of developing a powerful flat coal seam, including the preparation of a mining column by carrying out transport and ventilation drifts, dividing the mining column into stripes by mining chambers, leaving the pillars, drilling wells, coal breaking in the mining chamber, transporting the beaten-out coal by mine and control of mountain pressure by keeping the roof on pillars, a ventilation drift is carried out along the upper boundary of the area near the formation roof, a transport drift is also carried out at the roof flotation, but along the lower boundary of the site in straightforward manner, under the transport drift near the formation soil, a hydrotransport drift is carried out with its axis offset relative to the axis of the transport drift towards the prepared array, excavation chambers are carried out from the transport to the ventilation drift at the formation roof with the construction of an anchor lining, adjacent the extraction chambers are knocked down by failures, the well is drilled from the hydrotransport drift into the space of the extraction chamber in a plane passing along its axis, and provide separation of the trans tailor flows at the initial stage of the extraction of the chamber below its soil, from the wellhead to the ventilation drift along the axis of the extraction chamber, a hydrotransport slot is cut through the hydraulic jet to the formation soil, and in the opposite direction, coal is taken out below the excavation chamber soil and partially below the entire flank side, after coal extraction in the chambers carry out the extraction of the pillar under the transport drift, and then under the ventilation in a similar way.
Способ поясняется чертежами, так на фиг.1 показана подготовка выемочного столба (вид в плане); на фиг.2 - поперечное сечение выемочного столба по оси выемочной камеры; на фиг.3 - образование гидротранспортной щели; на фиг.4 - выемка угля в камере ниже ее почвы; на фиг.5 - окончание выемки угля в последней выемочной камере и подготовка к погашению штреков; на фиг.6 - последовательность отработки выемочных камер.The method is illustrated by drawings, so figure 1 shows the preparation of the excavation column (view in plan); figure 2 is a cross section of the extraction column along the axis of the extraction chamber; figure 3 - the formation of the hydrotransport gap; figure 4 - coal mining in the chamber below its soil; figure 5 - the end of the extraction of coal in the last extraction chamber and preparation for the repayment of drifts; figure 6 is a sequence of mining excavation chambers.
Способ может быть реализован следующим образом. В выемочном поле мощного пологого угольного пласта неправильной формы с ограниченными запасами (там, где применение механизированных комплексов экономически нецелесообразно) по взаимно противоположным границам проводят конвейерный 1 (по нижней границе) и вентиляционный 2 (по верхней границе) штреки у кровли пласта, причем конвейерный - с соблюдением прямолинейности. Под конвейерным штреком, у почвы пласта, проводят гидротранспортный штрек 3 со смещением его оси в сторону выемочного массива относительно оси конвейерного штрека. При этом выемочный столб профилируют в выемочном поле таким образом, чтобы обеспечить самотечный гидротранспорт отбитого угля от вентиляционного штрека в сторону конвейерного и от фланга выемочного столба к бремсбергу. Штреки могут быть закреплены традиционной трапециевидной крепью. На фланге выемочного столба конвейерный 1 и вентиляционный 2 штреки сбивают выемочной камерой 4, используя для этого высокопроизводительный комбайн фронтального действия 5, например типа Джой, самоходный вагон 6, транспортирующий уголь, отбитый комбайном 5, до конвейерного штрека 1, и телескопический ленточный конвейер 7, транспортирующий этот уголь от выемочной камеры до бремсберга. При этом камера 4 может быть ориентирована к конвейерному штреку перпендикулярно или под углом (как показано на фиг.1) для удобства заезда в камеру самоходного вагона 6 и комбайна 5. Кровлю выемочной камеры 4 поддерживают анкерной крепью 8, возводимой в зоне работы комбайна 5. Во время проведения камеры 4 организуют проветривание рабочего пространства за счет вентилятора местного проветривания, а после выхода комбайна 5 на вентиляционный штрек 2 - за счет общешахтной депрессии по противоточной схеме, т.е. от конвейерного штрека 1 через камеру 4 и далее по вентиляционному штреку 2 в обратном направлении.The method can be implemented as follows. In the excavation field of a powerful shallow coal seam of irregular shape with limited reserves (where the use of mechanized complexes is not economically feasible), conveyor 1 (at the lower boundary) and ventilation 2 (along the upper boundary) drifts at the seam roof are carried out at mutually opposite boundaries, and conveyor - in compliance with straightforwardness. Under the conveyor drift, near the formation soil, a
После проведения выемочной камеры 4 комбайн 5 и самоходный комбайн 6 перегоняют на конвейерный штрек 1, с которого зарубают комбайн 5 в угольный массив, и начинают проведение выемочной камеры 9, оставляя между соседними выемочными камерами предохранительный целик угля по ширине, примерно равный ширине выемочной камеры 4. Телескопический ленточный конвейер 7 сокращают. По мере проведения выемочной камеры 9 ее сбивают с выемочной камерой 4 сбойками 10, кровлю которых также поддерживают анкерной крепью 8, за счет чего организуют запасные выходы и повышают надежность проветривания.After holding the
Во время проведения выемочной камеры 9 с гидротранспортного штрека 3 пробуривают скважину 11 в плоскости, проходящей по оси выемочной камеры 4, в пространство этой камеры, а на почве выемочной камеры 4 устанавливают платформу 12 с гидромонитором 13. После сбойки гидротраспортного штрека 3 с выемочной камерой 4 скважиной 11, буровой станок демонтируют, а ствол гидромонитора 13 направляют примерно по оси скважины 11 и включают подачу технологической воды. Гидромониторной струей скважину 11 расширяют и начинают перемещение платформы 12 с гидромонитором 13 в направлении вентиляционного штрека. За счет энергии гидромониторной струи и перемещения гидромонитора 13 примерно по оси выемочной камеры 4 промывают технологическую щель 14 до самой почвы пласта.During the extraction chamber 9 from the
В районе сопряжения выемочной камеры 4 с вентиляционным штреком 2 гидромонитор 13 разворачивают на платформе 12 и приступают к выемке угля ниже уровня почвы выемочной камеры, вымывая его по мере движения платформы сначала непосредственно под выемочной камерой, а затем и в массиве со стороны фланга выемочного столба. За счет этого, с одной стороны, повышается коэффициент извлечения полезного ископаемого в данной выемочной камере, с другой, - повышается степень управляемости горным давлением за счет преднамеренного обрушения кровли именно со стороны фланга столба. Отбитый уголь в виде пульпы по технологической щели 14 самотеком поступает на гидротранспортный штрек 3 и далее движется в сторону бремсберга.In the area where the
В таком же порядке вынимают уголь под выемочной камерой 9 и во всех остальных, подготовленных в выемочном поле. После окончания очистных работ во всех выемочных камерах приступают к выемке угля под конвейерным штреком 1. Для этого на фланге столба с гидротранспортного штрека 3 в пространство конвейерного штрека 1 пробуривают скважину, аналогичную скважине 11, и от нее проводят технологическую щель. На фланге конвейерного штрека, на его почве, устанавливают платформу 12 с гидромонитором 13 и начинают работы по выемке угля непосредственно под штреком с последующим вымыванием части целика полезного ископаемого со стороны уже выработанного выемочного столба. При этом осуществляют также демонтаж штрековой крепи (если она не анкерная) примерно на длину, равную эффективной дальности гиромониторной струи.In the same manner, coal is taken out under the extraction chamber 9 and in all the others prepared in the extraction field. After the completion of the cleaning work, in all the extraction chambers, coal is excavated under the
Во время выемки угля под конвейерным штреком 1 ведут подготовку к выемке угля под вентиляционным штреком 2. Для этого от бремсберга в сторону фланга выемочного столба в целике под вентиляционным штреком проводят гидротранспортный штрек 15 со смещением его оси относительно оси вентиляционного штрека в сторону выработанного пространства выемочного столба. Далее как описано выше.During the extraction of coal under the
При появлении высокопроизводительного механогидравлического комбайна, снабженного средствами бурения шпуров под анкерное крепление, проведение выемочных камер может быть осуществлено механогидравлическим комбайном, что позволит перейти только на гидротранспорт угля на участке, отказаться от самоходного вагона и ленточного телескопического конвейера. Но тогда вместо прямолинейного конвейерного штрека может быть проведен транспортный штрек, своей траекторией повторяющий контуры участка, т.е. извилистым, что позволит в еще большей степени повысить полноту извлечения полезного ископаемого.When a high-performance mechanical-hydraulic combine equipped with drilling tools for anchoring is available, excavation chambers can be carried out by a mechanical-hydraulic combine, which will allow switching only to hydraulic transport of coal in the area, abandoning a self-propelled car and a belt telescopic conveyor. But then, instead of a straight conveyor drift, a transport drift can be carried out, repeating the contours of the plot with its trajectory, i.e. sinuous, which will further increase the completeness of mineral extraction.
Существующие высокопроизводительные мобильные средства механизации позволяют, с одной стороны, быстро проводить выемочные камеры и сбойки и анкерное крепление кровли в этих выработках, т.е. готовить фронт работ для гидромониторной выемки, с другой, в случае возникновения опасности, - вывести дорогостоящее оборудование из опасной зоны.The existing high-performance mobile mechanization tools allow, on the one hand, to quickly carry out excavation chambers and failures and anchor the roof in these workings, i.e. to prepare a work front for hydraulic monitoring excavation; on the other hand, in case of danger, remove expensive equipment from the danger zone.
Применение анкерного крепления кровли выемочных камер повышает безопасность работ не только в самой камере, но и на всем выемочном участке за счет того, что в сочетании с удержанием кровли на целиках позволяет управлять горным давлением обрушением кровли тогда и где это требуется.The use of anchor fastening of the roof of the extraction chambers increases the safety of work not only in the chamber itself, but also on the entire excavation section due to the fact that, in combination with the retention of the roof on the pillars, it allows controlling the rock pressure when the roof collapses when and where it is required.
Бурение скважины из выработки у почвы пласта в выработку, проведенную у его кровли, позволяет разделить во времени и в пространстве используемые способы воздействия на угольный массив с целью его разрушения. Механическое воздействие на массив в данной выемочной камере заканчивается с окончанием бурения скважины, а гидравлическое - начинается. При этом гидравлическое воздействие оказывают на массив только ниже уровня почвы выемочной камеры. Углетранспортные потоки от обоих способов воздействия на массив в пределах выемочного участка не смешиваются.Drilling a well from a mine near a seam to a mine near its roof allows us to divide in time and in space the methods used to impact the coal mass in order to destroy it. The mechanical impact on the array in this extraction chamber ends with the completion of the drilling of the well, and the hydraulic begins. In this case, the hydraulic effect is exerted on the array only below the soil level of the extraction chamber. Carbon flows from both methods of impact on the array within the excavation section are not mixed.
По мере развития очистных работ на выемочном участке степень опасности их ведения снижается. Разрабатываемый пласт разгружают от горного давления, а очистные работы последовательно переводят из более опасной зоны в менее опасную зону в опережающем порядке. Более того, большая часть угля добывается гидравлическим способом, т.е. при помощи гидромониторов, а это позволяет до минимума сократить количество людей в наиболее опасной зоне.As the development of treatment works in the excavation area, the degree of danger of their conduct decreases. The developed layer is unloaded from rock pressure, and the treatment works are successively transferred from the more dangerous zone to the less dangerous zone in an advanced manner. Moreover, most of the coal is mined hydraulically, i.e. with the help of hydraulic monitors, and this allows to minimize the number of people in the most dangerous zone.
Комбинация механического и гидравлического воздействия на угольный массив с целью его разрушения позволяет быстро готовить очистной фронт.The combination of mechanical and hydraulic effects on the coal mass in order to destroy it allows you to quickly prepare a treatment front.
Выемка основной массы угля гидравлическим способом ниже почвы выемочной камеры способствует повышению не только эффективности разработки пласта (возможна установка нескольких гидромониторов для увеличения производительности), но и безопасности, так как люди и оборудование находятся в поддерживаемом пространстве, а за счет направления стволов гидромониторов в сторону почвы пласта устойчивость кровли не нарушается.Excavation of the bulk of coal by hydraulic means below the soil of the extraction chamber helps to increase not only the efficiency of the development of the formation (several hydromonitors can be installed to increase productivity), but also safety, since people and equipment are in a supported space, and due to the direction of the trunks of the hydromonitors towards the soil formation stability of the roof is not violated.
Перечисленные обстоятельства свидетельствуют о том, что использование данного способа при выемке мощных пологих пластов на участках неправильной формы с ограниченными запасами повышает эффективность и безопасность разработки, то есть о достижении цели изобретения.The above circumstances indicate that the use of this method when excavating powerful shallow formations in areas of irregular shape with limited reserves increases the efficiency and safety of development, that is, to achieve the objective of the invention.
Источники информацииInformation sources
1. Жигалов М.Л., Ярунин С.А. Технология, механизация и организация подземных горных работ: Учеб. для вузов. - М.: Недра, 1990, с.388, рис.353(а) (аналог).1. Zhigalov M.L., Yarunin S.A. Technology, mechanization and organization of underground mining: Textbook. for universities. - M .: Nedra, 1990, p. 388, fig. 353 (a) (analogue).
2. Коденцов А.Я. Гидротехнология на шахтах. М.: Недра, 1984, с.174-175, рис.49 (прототип).2. Kodentsov A.Ya. Hydraulic technology in the mines. M .: Nedra, 1984, p. 174-175, Fig. 49 (prototype).
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007117476/03A RU2344292C1 (en) | 2007-05-10 | 2007-05-10 | Method of development of thick flat-lying coal bed on clots of irregular shape |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007117476/03A RU2344292C1 (en) | 2007-05-10 | 2007-05-10 | Method of development of thick flat-lying coal bed on clots of irregular shape |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2344292C1 true RU2344292C1 (en) | 2009-01-20 |
Family
ID=40376053
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007117476/03A RU2344292C1 (en) | 2007-05-10 | 2007-05-10 | Method of development of thick flat-lying coal bed on clots of irregular shape |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2344292C1 (en) |
-
2007
- 2007-05-10 RU RU2007117476/03A patent/RU2344292C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
КОНДЕНЦОВ А.Я. Гидротехнология на шахте. - М.: Недра, 1984, с.174-175, рис.49. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102844522B (en) | underground mining | |
CN101105129B (en) | Mining environment reconstructed continuous mining afterwards filling mining method | |
CN108661646A (en) | A kind of false top house column type shrink afterwards filling mining method | |
CN111058847B (en) | Continuous large-aperture deep hole blasting mechanized mining method for thick and large ore body | |
CN104453996A (en) | Upward layered wall type bag filling mining method | |
RU2472936C1 (en) | Control method of poorly caving roof at entry of mechanised complex to removal chamber | |
CN102383795B (en) | Comprehensive mechanical rock drift excavating process | |
RU2502872C1 (en) | Development method of thick steeply dipping ore bodies | |
RU2439323C1 (en) | Method to mine inclined ore deposits | |
RU2563003C1 (en) | Method of excavation of thick flat coal beds | |
RU2490454C1 (en) | Method for open-underground mining of thick steep coal bed | |
RU2344292C1 (en) | Method of development of thick flat-lying coal bed on clots of irregular shape | |
RU2143074C1 (en) | Method of mining of thick inclined outburst-phone seam | |
CN103982184A (en) | Falling ore directional slip control method adopting underground mine bottom-pillar-free caving mining method | |
RU2315867C2 (en) | Method for thick steeply inclined coal seam excavation | |
Okubo et al. | Underground mining methods and equipment | |
RU2648133C1 (en) | Method of open-underground development of steeply pitching coal | |
RU2471990C1 (en) | Method to mine sloping and inclined coal beds of average capacity | |
RU2295037C1 (en) | Method for extracting thick inclined coal formation by column-chambers | |
RU2753427C1 (en) | Method for developing sloping coal seam | |
RU2155868C2 (en) | Method of rise rill cut mining with filling of pipe-like kimberlite deposits by powder mining complex | |
RU2030581C1 (en) | Method for combined mining of thick ore bodies | |
RU2810041C1 (en) | Method for developing powerful steeply dipping ore bodies with goaf stowing | |
RU2647015C1 (en) | Method of mining wide bed with mechanized excavation of coal from interlayer strata | |
RU2327036C2 (en) | Excavation method of thick formations of mineral resources |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090511 |